Den præcise sammenhæng mellem luftfugtigheden og træets vandindhold afhænger af træets evne til at optage og afgive vand. Den sammenhæng kaldes også for træets sorptionsisoterm.

Kalibrerede fugtmålere reducerer risikoen for fugtskader i træet

Fugtniveauet i byggematerialer er et vigtigt parameter for, om man kan gå videre med sit byggeri eller bør træffe forholdsregler for at bekæmpe fugten. Teknologisk Institut har målrettet udviklet kalibreringer af indstiksmålere til træfugt

I takt med at klimaforandringer gør vejrforholdene mere omskiftelige og bringer mere regn og højere luftfugtighed med sig, vil der forventeligt være et større behov for kontrol af byggematerialer og ikke mindst deres fugtindhold. Det stiller øgede kvalitetskrav til målinger af fugtindholdet og dermed til de instrumenter, der anvendes.

Hvordan sikrer man sig så kvaliteten af de målinger, man foretager? Svaret er ’sporbarhed’ og ’akkrediteret kalibrering’.

Når et måleresultat er sporbart, betyder det, at man har sikret på tværs af tid og sted, at man kan måle korrekt. Hvis man i sit daglige arbejde med indstiksmålere anvender et resultat fra en akkrediteret kalibrering, har man sikret sig, at man efter måling kender træets fugtighed så præcist som muligt.

Den akkrediterede kalibrering giver et så velfunderet grundlag som muligt for at foretage korrigerende handlinger, hvis målingen viser, at der er behov for det. 

Det kan både minimere spildtid og give økonomiske besparelser. 

Kalibreringen betyder for eksempel, at den medarbejder, som skal bruge træ i produktionen, kan kontrollere træets fugtighed, inden et emne måles og forarbejdes, eller den kan give et veldokumenteret grundlag for at bedømme, om træets fugtindhold ligger inden for et givent toleranceområde, for eksempel for at sikre mod biologisk aktivitet såsom skimmelvækst. 

Desuden kan kalibreringen udføres på lige netop den eller de træsorter, som instrumentet bagefter skal bruges på.

Byggeri med træ spiller både nu og i de kommende år en rolle i at gøre byggebranchen mere bæredygtig. I en nylig rapport fra Teknologisk Institut blev netop kontrollen med fugtindhold i træ nævnt som et af de centrale elementer i fugthåndtering i træbyggeri.

Kalibrering af indstiksmålere i laboratoriet
I laboratoriet for materialefugt på Teknologisk Institut, hvor der arbejdes med forskning og udvikling af nye faciliteter til kontrol af måleudstyr, er der etableret en facilitet til kalibrering af indstiksmålere til træ.

En træfugtmåler er bl.a. blev kalibreret ved brug af træklodser med forskelligt indhold af vand som testblokke. Inden kalibreringen opbevares klodserne i en lukket beholder med en kendt luftfugtighed. På den måde udveksler klodserne vand med luften og får hver især et ensartet fugtindhold.

På figur 1 vises en almindelig udvikling over tid i træklodsernes relative masse, afhængigt af hvilken luftfugtighed klodsen opbevares under. 

Grafen viser den relative masseændring over tid, når træklodser opfugtes i en atmosfære med en kendt luftfugtighed. Når kurven flader ud, er massen stabil, og så har klodserne opnået et ensartet vandindhold og kan bruges til at kalibrere målere. Saltene og den luftfugtighed, de giver anledning til ved 20 °C, er angivet på figuren. 

De forskellige luftfugtigheder etableres ved at lave en mættet saltvandsopløsning, og her afhænger luftfugtigheden af, hvilket salt der benyttes. Slutmassen – den masse, hvor kurven flader ud – er stigende med stigende luftfugtighed, fordi det svarer til, at en klods, der opbevares i en fugtigere atmosfære, opsamler mere vand.

Når man med en indstiksmåler skal måle træets fugtindhold, foregår det ved, at to nåle trykkes ind i træet, så et elektronisk kredsløb kan måle den elektriske modstand hen over de to nåle. 

Internt i instrumentet oversættes denne måling til et fugtindhold, som vises på et display. Ved kalibreringen af en måler stikkes målerens nåle ind i den opfugtede klods. 

Nålene stikkes ind et passende antal gange, både langs med og på tværs af træets årer, så det kan dokumenteres, om målerens aflæsning påvirkes af, hvordan måleren vendes på træet, og hvad variansen i resultaterne er. Når alle målinger er taget, måles vandindholdet i den enkelte klods ved ovntørring af træet.

Vandindholdet beregnes så efter formlen

W = (m_1 - m_2)/m_2 × 100 %

Her er m_1 massen af prøven før tørring, og m_2 er massen af prøven efter tørring. Denne fremgangsmåde er også den, der følges i f.eks. standarderne ISO 4470 og ISO 13183-1, der handler om fugtmåling i savet tømmer og trækonstruktioner. Når proceduren anvendes på klodser med forskelligt vandindhold, opnår man kendskab til, hvad måleren viser i forhold til referenceværdien ved forskellige niveauer af træfugt.

Måleusikkerhed – sådan bliver man sikker
Helt centralt i kalibreringer og inden for metrologi er, at man holder øje med måleusikkerheden i alle skridt af processen. Måleusikkerheden angiver, hvor præcist resultatet fra et måleinstrument er med den metode, der bruges.

Et vigtigt bidrag til måleusikkerheden, når man ovntørrer træ, er fordampningen af andre flygtige stoffer end vand. For at vise at det tab af masse, der måles i den akkrediterede kalibrering, faktisk er vand, der fordamper, og ikke andre stoffer, er der udført en validering. I valideringen er anvendt to sæt identiske træklodser.

På det ene sæt er ovntørremetoden anvendt, mens det andet sæt klodser er tørret i en primær målestandard. Den primære standard for materialefugt er et måleinstrument på Teknologisk Institut, der kan måle specifikt, hvor meget vand der forlader et materiale under tørringen.

Sammenligningen mellem de to sæt klodser er en del af at bestemme den samlede måleusikkerhed ved kalibreringsproceduren. Ved samtidig at anvende træklodser i kalibreringsproceduren sikres det, at målesituationen i kalibreringen er så tæt som muligt på, hvordan måleren anvendes i det daglige arbejde.

Eksempel på en sporbarhedskæde. Når en indstiksmåler kalibreres akkrediteret, holdes resultatet op mod en ovntørring, der holdes op mod en primær standard, hvis resultat er baseret på definitionerne i SI-enhedssystemet. 

Husk sporbarheden
Resultater fra den primære målestandard kontrolleres løbende gennem sammenligninger med andre laboratorier internationalt, der alle er i stand til at måle specifikt på vand.

Inden for måleteknologi og metrologi betyder sporbarhed, at der både foreligger en veldokumenteret usikkerhed, og at de værdier, der udgør et måleresultat, kan relateres direkte til de definitioner, der danner grundlag for det fælles enhedssystem, som udgør grundlaget for at ensrette målinger på tværs af verden, nemlig SI-enhedssystemet.

Dette kaldes for en sporbarhedskæde.

Kun gennem akkrediterede kalibreringer af det enkelte stykke måleudstyr kan man sikre sig, at det instrument, man anvender i sit daglige arbejde, er en del af en metrologisk sporbarhedskæde.

-dc