TL;DR: Расскажу о конструкции прибора для измерения содержания воды в древесине, покажу внутреннее устройство, монтаж, интересные конструкторские решения.


Я коллекционирую разные интересные штуки, и однажды на Авито встретил объявление о продаже прибора ИВ-1-1. Вероятно, я бы смог подавить импульс и проигнорировать его, но надпись на коробке отмела все сомнения. Он был произведён в Архангельске (я живу в нём). Очень захотелось посмотреть, как он внутри устроен. И начинка не разочаровала.

Списался с продавцом, приехал к нему домой. Оказалось, что он довольно приятный пожилой мужчина. Мы побеседовали немного у него дома. Выяснилось, что он работал директором лесопильного комбината, много ездил по стране и за рубежом и налаживал лесопильное оборудование. Прибором он много пользовался и отзывался о нём как о хорошем и надёжном помощнике, служившем ему многие годы.


Прибор выполнен в виде металлического литого корпуса. Материал предположительно — силумин. (Radisto уточнил, что ЦАМ и литьё под давлением) Он не магнитится, имеет серый цвет и слабый металлический блеск.


Конструктивно прибор состоит из двух половинок, стягивающихся тремя винтами с плоским шлицем.


На верхней грани надета полиэтиленовая крышка, под которой находятся три контактные иглы, которые необходимо вонзать в измеряемую древесину.

Прибор предназначен для оперативного определения влажности пиломатериалов, заготовок, деталей и изделий из химически необработанной древесины сосны, ели, берёзы, бука и дуба европейской зоны произрастания. Принцип действия основан на измерении проводимости древесины, которая связана со значением содержания воды. Проводимость древесины разных пород различна и зависит от температуры.


На лицевой панели расположены два поворотных переключателя с металлическими рукоятками, которые крепятся на осях переключателей при помощи винтов. Верхний переключатель — выбор типа древесины: бук (beech), берёза (birch), сосна (pine) и ель (spruce). Видимо, мой вариант экспортный, и надписи на английском языке, что добавляет некоторого шарма.

Справа расположена линейка красных светодиодов и небольшой переключатель под ней. Он служит для выбора пределов шкалы. В левом положении — 20–8 %, в правом — 50–22 %.


Большая красная кнопка служит одновременно выключателем питания и кнопкой замера. При вскрытии под ней обнаружились две заботливо подложенные шайбы.


Отдельно хочется отметить, как сделаны электроды. Три иглы имеют утолщение в начале, служащее им опорой. Электроды располагаются в пластиковой детали из двух половин. Она вкладывается в пазы корпуса и передаёт на него механическое усилие.


Иглы-электроды с обратной стороны соединяются с тремя подпружиненными контактами, припаянными к плате. Измерение показало, что боковые иглы соединены между собой, на средний электрод подаётся постоянное напряжение величиной 2,5 Вольт.


Просто и даже элегантно. Мне нравится конструкция этого прибора.


Посмотрим на плату. Слева вверху есть надпись, выполненная вручную. Полагаю, это серийный номер платы. А цифра 93 намекает на год производства. На корпусе также имеется серийный номер, содержащий цифры 94. Думаю, что это не совпадение и прибор сделан в 1994 году.


Плата сделана качественно, на стеклотекстолите. Дорожки тонкие и лужёные. Монтаж весьма аккуратный.


В области переднего края платы многие детали имеют отметки красной краской.


Полагаю, это отметки, означающие особый контроль компонентов. Но я могу ошибаться.


ПР2-10П1НВ — переключатель малогабаритный поворотный, предназначен для коммутации электрических цепей постоянного и переменного токов, для объёмного монтажа.


На плате рядом с переключателями видны многочисленные резисторы, образующие делители напряжения.


С обратной стороны платы немного компонентов. Видна линейка светодиодов, миниатюрный переключатель и валы поворотных переключателей, прикрученные через бумажные шайбы.


Прибор питается от девятивольтовой батареи типа «Крона», при работе потребляет ток около 5–7 миллиампер. Мне кажется, что контактная плашка была заменена и выглядит как часть батарейки. Судя по фотографиям из сети, оригинальные контакты располагались на хрупкой гетинаксовой пластине, которая развалилась.


На плате располагаются шесть металлических подстроечных резисторов в виде своеобразной этажерки, соединённой П-образными скобами из проволоки.


Эти резисторы нужны для калибровки прибора. В боковых гранях прибора имеются отверстия, прикрытые крышками из полиэтилена.


Правда, почему-то отверстий два, а резисторов три. Одна заглушка утеряна.

В сети была найдена информация о существовавшем блоке ИП-2 с калибровочными резисторами.


На плате распаяны многочисленные микросхемы. Пара восьминогих К140УД1208 — многофункциональные операционные усилители. Одна микросхема, промаркированная как УД1А, судя по всему, тоже ОУ.

Ближе к батарейному блоку находится интегральный стабилизатор напряжения КР142ЕН1Б, обеспечивающий стабилизированное питание для всего прибора. На плате замечены пара танталовых конденсаторов и один электролитический, пара диодов.

Также есть цифровые микросхемы. Микросхемы К561ЛЕ5 (КМОП) представляют собой четыре логических элемента 2ИЛИ-НЕ. Микросхема К561ИЕ10 (КМОП) — два синхронных двоичных счётчика-делителя. К561ИД1 (КМОП) представляет собой двоично-десятичный дешифратор. К176ПУ2 — согласователь уровня для ТТЛ с инверторами, возможно, используется как буфер-умощнитель выходов микросхем.


При нажатии большой красной кнопки питания на приборе вспыхивает верхний светодиод, и с каждым тактом работы он «спускается» на один шаг в сторону уменьшения процента влаги, пока не достигнет измеренного уровня. Я экспериментировал с различными резисторами и обнаружил, что если разомкнуть игольчатые щупы, не отпуская кнопки питания, светодиоды продолжат загораться по очереди в сторону уменьшения значения. По всей видимости, счётчик останавливает работу, когда измеренное значение проводимости соответствует установленному ручками управления уровню напряжения.

Мне удалось найти в городской библиотеке инструкцию к прибору. В ней указана методика поверки со значениями контрольных сопротивлений. Планирую откалибровать прибор. Возможно, вы ещё увидите его в последующих статьях, посвящённых работе с деревом. Буду рад, если вам понравилось. Мне очень понравилось изучать начинку данного девайса. Ну и есть некоторое чувство гордости за город, в котором могли спроектировать и наладить производство. На мой взгляд, выглядит он стильно и сделан крепко.

© 2024 ООО «МТ ФИНАНС»

Telegram-канал со скидками, розыгрышами призов и новостями IT ?

Комментарии (20)


  1. nikolz
    03.12.2024 13:24

    1. xirahai
      03.12.2024 13:24

      В дополнение вот методика поверки кондуктометрических влагомеров:

      https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293834/4293834268.pdf

      Там есть таблица соответствия сопротивления и влажности.


  1. nixtonixto
    03.12.2024 13:24

    Одна микросхема, промаркированная как УД1А, судя по всему, тоже ОУ.

    КР544УД1А


  1. Radisto
    03.12.2024 13:24

    Материал предположительно — силумин

    Отливки такой сложной формы - это часто ЦАМ, литьё под давлением.


    1. engine9 Автор
      03.12.2024 13:24

      Спасибо. Даже не знал о таком.


  1. Nika1978
    03.12.2024 13:24

    Архангельск времен СССР был центром разработки инноваций в области деревообработки.Приходилось в конце 90-х заниматься линией сортировки кругляка, сделано было на процессоре к580ик80.

    Работало все так себе, но сам факт наличия таких линий вызывал уважение.


    1. engine9 Автор
      03.12.2024 13:24

      Спасибо, почитать бы о таком. Напишите на хабру, мне кажется многим понравится.


      1. Lunatikoff
        03.12.2024 13:24

        Андрей, день добрый. А там есть в инструкции к прибору или в тех.описании упоминание фамилий разработчиков/консультантов/? У нас в ПГУ на кафедре общей физики было много курсачей и кандидатские даже были по влажностной проводимости древесины. Это достаточно сложный и комплексный вопрос, так как игольчатые влагометры (как у вас) относятся к поверхностным приборам измерителям . Есть ещё глубинные, там щуп хрупкий и его надо глубоко загонять. А лучшие , насколько помню, приборы на переменном токе либо диэлькометрические гигрометры , они с радиочастотным генератором.

        Мне этот мир факультативно открыл Геннадий Дмитриевич Копосов, "учитель учителей" , огромный вклад внёс в педагогическом плане и в нескольких научных направлениях в электромагнетизме и оптике. Светлая память, уже больше года как не стало его.


        1. engine9 Автор
          03.12.2024 13:24

          Я постараюсь найти инфу, у меня знакомый сказал, что через человека знает разработчика данного девайса. Как узнаю напишу ответ.


  1. MaFrance351
    03.12.2024 13:24

    Мне кажется, что контактная плашка была заменена и выглядит как часть бабатарейки

    Лайфхак тех лет: сдохшую крону не выкидывать, а вытащить из неё контактную группу на замену туда, где она развалилась или окислилась.


    1. xirahai
      03.12.2024 13:24

      Я до сих пор оставляю колодки от дохлых "Крон" на запчасти)


    1. salnicoff
      03.12.2024 13:24

      Ага, во всех журналах про это писали. А из жестяой оболочки можно было какую-нибудь емкость сделать.


  1. kuzzdra
    03.12.2024 13:24

    Просто и даже элегантно.

    Не очень просто. Куча регулировок снаружи и внутри. Куча ручной работы.

    Мне удалось найти в городской библиотеке инструкцию к прибору. В ней указана методика поверки со значениями контрольных сопротивлений.

    Ужасно. Вот что-что, а контрольное сопротивление можно спрятать внутри, да и вообще сделать калибровку автоматической.


    1. AKudinov
      03.12.2024 13:24

      Слишком сложно/дорого/габаритно для такого прибора. Придётся внутри прибора иметь набор прецизионных (ещё и в диапазоне температур) резисторов, и какой-то не менее прецизионный коммутатор, который эти резисторы будет подключать к измерительной цепи. А потом? А потом нам понадобится микроконтроллер, пересчитывающий сырые (каламбур, ага) результаты измерений с учётом калибровок. Для карманного прибора начала 90-х, как мне кажется, перебор.
      У меня есть измеритель ёмкости/индуктивности Е7-8, примерно из 70-х, там на рассыпной цифровой логике чудовищная автоматика собрана, он практически всё сам делает. Так что технически возможно. Но в нём 40кг веса.


      1. kuzzdra
        03.12.2024 13:24

        набор прецизионных (ещё и в диапазоне температур) резисторов

        Фактически, это мегаомметр с показометрической шкалой. Точность прибора - 8 светодиодов. Обычных 5% МЛТ выше крыши.

        Хотя конечно да, коммутировать мегаомные резисторы отдельный квест ;)


  1. ioccy
    03.12.2024 13:24

    В этом случае краской отмечены детали при сверке с монтажной схемой: стоит деталь на нужном месте -- мазнули краской.


    1. vorphalack
      03.12.2024 13:24

      там всё настолько плохо было, что приходилось это отмечать?


    1. kuzzdra
      03.12.2024 13:24

      Вряд ли. На некоторых деталях краски нет, то ли это неважные детали, то ли не на своих местах ;)
      Скорее всего это детали прошедшие какой-то внутренний отбор - то ли хорошие то ли плохие.

      Скрытый текст

      12.12 на складе №4 был разгружен ламинат "..." с большим количеством брака. Пачки были отсортированы мной и подписаны, хорошие пачки "Х", а плохие пачки "П". При возврате товара поставщику, начальник склада ошибочно посчитал, что "Х" означает "хуёвые", а "П" означает "пиздатые", что в корне меняло ситуацию. Грузчики его поддержали и на возврат был отгружен качественный товар. Виновным в данном инциденте себя не признаю, услуги транспортной компании оплачивать отказываюсь.


    1. engine9 Автор
      03.12.2024 13:24

      Точки не на всех деталях. Отсутствие деталей на плате легко контролируется взглядом на просвет. Отверстия будут видны.

      Мне кажется, что дело в каком-то особом контроле. Например, диоды проверены на утечку, ОУ на соответствие параметрам по паспорту, резисторы которые укладываются в погрешность и т.п. Отмеченные детали в основном распологаются близ контактов электродов.


      1. salnicoff
        03.12.2024 13:24

        Может, для гарантии? Как в автомагазинах ставят метки краской на деталях...