Los medidores de humedad son instrumentos de medición que se utilizan para medir el porcentaje de agua en una sustancia determinada, ya que las propiedades físicas se ven fuertemente afectadas por el contenido de humedad y un alto contenido de humedad durante un período de tiempo puede degradar progresivamente un material. Existen medidores para varias sustancias, entre ellas la madera, los materiales de construcción , el hormigón y el suelo .
Los medidores de humedad son instrumentos de medición que se utilizan para medir el porcentaje de agua en una sustancia determinada. La medición gravimétrica directa de la humedad libre requiere extraer, secar y pesar una muestra, por lo que los sensores de humedad miden el contenido volumétrico de agua de forma indirecta mediante alguna otra propiedad del sustrato, como la resistencia eléctrica o la constante dieléctrica .
El contenido de humedad se puede utilizar para determinar si el material está listo para su uso, inesperadamente húmedo o seco, o si necesita una inspección más exhaustiva. Los productos de madera y papel son muy sensibles a su contenido de humedad. Las propiedades físicas se ven fuertemente afectadas por el contenido de humedad y un alto contenido de humedad durante un período de tiempo puede degradar progresivamente un material.
Los troncos recién cortados pueden tener un contenido de humedad (CH) del 80 % o más, según la especie. Dado que la madera se encoge y también puede partirse, torcerse o cambiar de forma de otro modo a medida que se seca, la mayoría de la madera se seca antes de usarse. Esto se hace con mayor frecuencia utilizando un horno , pero también se puede utilizar el método de secado al aire, que es mucho más lento. En la mayor parte de los Estados Unidos, el contenido de humedad mínimo que generalmente se puede obtener en el secado al aire es de aproximadamente el 12 al 15 por ciento. La mayoría de los materiales secados al aire suelen tener un contenido de humedad cercano al 20 por ciento cuando se utilizan. [1]
El secado en horno suele controlarse con algún tipo de medidor de humedad. Los medidores de humedad se utilizan para medir la cantidad de agua en la madera, de modo que el carpintero pueda determinar si es adecuada para el propósito previsto. Los inspectores de construcción y muchos otros, carpinteros, aficionados y otros carpinteros a menudo deben tener medidores de humedad. Los instaladores de pisos de madera, por ejemplo, tienen que verificar que el contenido de humedad de la madera coincida con la humedad relativa del aire del edificio. Si se omite este paso, pueden presentarse una amplia gama de problemas: grietas, ahuecamientos, abombamientos, pandeo, juntas hundidas y acabados agrietados.
Los problemas que causan los distintos grados de contenido de humedad en la madera van más allá de la simple contracción de las dimensiones de las piezas de madera. Los problemas con las distorsiones en la forma de la madera, como la torsión, la deformación y el ahuecamiento, se producen debido a la diferencia en el grado de cambio dimensional de las células de la madera tangencialmente (perpendicular a la fibra y paralela a los anillos de crecimiento ) frente a radialmente (perpendicular a los anillos de crecimiento). [2]
Un medidor de humedad proporciona una lectura del contenido de humedad aproximado de la madera. La lectura ayuda a determinar si la madera está adecuadamente seca para el propósito previsto. La lectura del contenido de humedad también puede ayudar a planificar un diseño de proyecto que se adapte a futuros cambios en las dimensiones causados por cambios en la humedad relativa. La cantidad de contracción general que sufrirá la madera en el proceso de secado varía de una especie de madera a otra. La diferencia entre la contracción radial y tangencial también varía de una especie a otra. Las maderas con una baja relación de contracción tangencial a radial, como la teca y la caoba, son menos propensas a la distorsión debido a los cambios en el contenido de humedad que las maderas con una alta relación, como el pino blanco oriental y ciertas especies de roble. Las especies con una baja contracción general y una baja relación de contracción tangencial/radial son más estables y reaccionarán mejor a los cambios en el contenido de humedad. [3]
En el caso de la madera destinada a la fabricación de muebles, suelos de madera , construcción o cualquier proyecto de edificación, el estado ideal es el de contenido de humedad en equilibrio (CEM). CEM significa que la madera está en equilibrio con la humedad relativa del entorno que la rodea y, por lo tanto, no gana ni pierde contenido de humedad. Sin embargo, en la realidad es extremadamente raro que un entorno mantenga una humedad relativa fija constante y es de esperar que se produzca algún grado de cambio dimensional junto con los cambios estacionales de la humedad relativa. [4]
Para las operaciones típicas de carpintería , hay dos tipos básicos de medidores de humedad disponibles. [5] Dependiendo de la marca, los medidores de tipo pin miden la resistencia eléctrica , denominada resistividad, o su recíproco, conductancia , del sustrato de madera. [6] El agua conduce libremente la electricidad; en consecuencia, el aumento del contenido de agua se correlaciona con un aumento de la conductancia. Los medidores de tipo pin incorporan dos electrodos de pin que se introducen en las fibras de madera y miden directamente la resistencia eléctrica o la conductividad. Cada marca de medidor de humedad utiliza cálculos patentados y muestra el contenido de humedad final como un porcentaje.
El segundo tipo de medidor de humedad se basa en las propiedades dieléctricas de la madera. El medidor incorpora dos almohadillas que sirven como electrodos de goma que transmiten y reciben una señal cuando se presionan contra el sustrato de madera. El medidor de humedad de tipo almohadilla es de naturaleza no invasiva y solo requiere contacto superficial con la madera para obtener una lectura. [7] [8] El medidor no invasivo crea una onda eléctrica de baja frecuencia entre las dos almohadillas y mide las propiedades eléctricas de la madera, de manera similar al medidor invasivo de tipo clavija. [9]
Los profesionales de la industria de la construcción y los consultores de restauración de daños por agua también pueden utilizar medidores de humedad para determinar el contenido de humedad preciso de una amplia gama de materiales que se encuentran en el entorno construido, como paneles de yeso o yeso para acabados interiores. Localizar la humedad alta dentro de los edificios es esencial para localizar fugas que pueden no ser visibles a simple vista. [10] El contenido de humedad se mide de la misma manera que la madera y se muestra en Equivalente de humedad de la madera o WME. WME es el contenido de humedad teórico que contendría el sustrato si fuera madera. Esta capacidad de localizar y medir anomalías de humedad puede ayudar a gestionar y controlar la calidad del aire interior al localizar y prevenir el crecimiento de moho oculto dentro de los edificios. [11]