Les différents systèmes de mesure d’humidité

Nous allons voir dans ce dossier les principes de fonctionnement, les avantages et les inconvénients des humidimètres fonctionnant sur les principes différents de « mesure de résistivité électrique » et de « mesure de la constance diélectrique ».
D’une manière générale, il faut bien garder en tête que le bois est habituellement plus sec en surface qu’à coeur. Les différentes méthodes de mesure employées ne donneront donc pas rigoureusement les mêmes résultats : ils sont en effet issus soit d’une mesure très localisée, soit d’une moyenne.

Mesure de résistivité électrique

Le principe consiste à faire passer du courant électrique entre deux pointes enfoncées dans le bois. L’eau étant conductrice, plus le bois sera humide, plus le courant passera.
Les essences n’ayant pas toutes les même résistivités, les appareils de mesures doivent pouvoir se paramétrer.

Principe de la mesure de résistivité électrique

Profondeur de mesure
La longueur des pointes est généralement limitée et la mesure est donc superficielle. On pourra toutefois mesurer à coeur en enfonçant des pointes plus profondément. Certains appareils sont d’ailleurs livrés avec plusieurs jeux de pointes. Si ce n’est pas le cas, on pourra planter les pointes de son choix à condition qu’elles soient suffisamment conductrices. L’appareil sera alors connecté sur la tête de ces pointes :

• Si on isole le corps des pointes (avec un vernis par exemple) la mesure se fera aux extrémités.
• Sans isolation, la mesure sera une moyenne sur la longueur des pointes.

Les influences extérieures
Compte tenu que la mesure est locale, il est important de choisir un ou des emplacements significatifs. La mesure doit être faite à au moins 30 cm d’une extrémité et de préférence au milieu de la largeur de la pièce de bois.
La température ayant une grande influence, il faut veiller à ce que le bois soit proche de la température idéale de 20°C.
La masse volumique du bois étant très variable en fonction des essences, il est indispensable d’utiliser un tableau de conversion ou de bien régler l’appareil en fonction de l’essence sur laquelle on fait la mesure.

Précision de mesure
La précision des humidimètres « à pointes » est très bonne puisqu’elle avoisine en moyenne seulement 0,4% d’écart par rapport à la valeur absolue (entre 7 et 20% d’humidité).

Avantages

• Ce sont les appareils les moins chers pour une excellente fiabilité.
• Certains modèles permettent la mesure des bois mais aussi des matériaux.
• Possibilité de mesure ponctuelle en profondeur avec des pointes isolées.

Inconvénients

• C’est une méthode « destructive », le bois est marqué par les pointes d’autant plus que la mesure est profonde.
• Il y a des précautions à prendre en particulier vis à vis de la température du bois et de l’humidité de surface.
• La ponctualité et la précision de la mesure peuvent induire en erreur si l’emplacement choisi n’est pas significatif.
• Mesure difficile en dessous de 6%.

Mesure de la constante diéléctrique

Le principe consiste a créer un champ haute fréquence au sein du matériau et d’en mesurer la constance diélectrique. La constance diélectrique du bois est fonction de la proportion d’air et de matière ligneuse, donc de la masse volumique.

Principe de la mesure de la constante diéléctrique

Une utilisation facile et sans marquage
Ce type d’appareil est très pratique puisqu’il suffit de le poser simplement sur la surface du bois. La mesure se fera plus ou moins profondément en fonction des appareils de mesure. Cette valeur est spécifiée pour chaque appareil. Il faut veiller à ce que l’épaisseur du bois soit suffisante sous peine de mesurer l’humidité du support sur lequel il repose !
On pourra même, avec certains humidimètres, faire une mesure « dynamique » en frôlant la surface du bois tout en déplaçant l’appareil : on obtiendra ainsi une lecture instantanée de l’hygrométrie.

Profondeur de mesure
C’est une mesure moyenne faite sur toute la hauteur du « champ de haute fréquence » de l’humidimètre. On pourra obtenir une valeur moyenne de l’humidité de pièces de bois jusqu’à deux fois plus épaisses que la hauteur du « champ de haute fréquence ». Par exemple, un appareil dont la hauteur du « champ de haute fréquence » est de 25 mm permettra de mesurer avec exactitude le taux moyen d’humidité d’une pièce de bois de 50 mm d’épaisseur !

Les influences extérieures
La masse volumique du bois ayant beaucoup d’influence, on doit prendre soin de règler au préalable l’appareil en fonction de l’essence à mesurer.
La surface du bois doit être au moins égale à la surface active de l’appareil.
Par contre, la température et l’orientation du bois n’ont aucune influence sur la mesure.

Précision de mesure
La précision de l’humidimètre à haute fréquence est très bonne puisqu’elle avoisine en moyenne 0,6% d’écart par rapport à la valeur absolue (entre 7 et 20%).

Avantages

• La mesure est immédiate par simple contact et peut être dynamique.
• Le bois n’est pas endommagé et la mesure peut être faite sur des ouvrages finis ou du bois déjà usiné.
• La mesure est une moyenne et elle est plus représentative.

Inconvénients

• Ce type d’appareil représente un petit investissement.
• Ne mesure pas au dessus de 30% d’humidité.