Importancia de la medición de la humedad en las cámaras ambientales

Por qué es tan importante el control de la humedad en las cámaras ambientales y, sin embargo, a menudo resulta tan difícil?

En primer lugar, ¿qué es una cámara ambiental? En este blog nos referimos realmente a cualquier espacio cerrado y controlado que se utilice para diversas formas de pruebas de productos, con especial atención a aquellas pruebas que requieran un control de la humedad.

Por ejemplo, las cámaras de fermentación, las cámaras de fermentación y las cámaras de fermentación.

Entre los ejemplos se incluyen

1. Cámaras ambientales o cámaras climáticas: Se trata de sistemas cerrados, normalmente un armario o una sala de paso, que pueden simular diversas condiciones ambientales mediante el control de factores como la temperatura, la humedad, la presión y la luz.
2. Cámaras climáticas o de temperatura controlada: Se trata de sistemas cerrados, normalmente un armario o una sala de paso, que pueden simular diversas condiciones ambientales mediante el control de factores como la temperatura, la humedad, la presión y la luz.
3. Salas de estabilidad: Efectivamente un tipo de cámara ambiental, pero se utilizan en condiciones específicas durante un periodo prolongado.
4. Cámaras climáticas o de estabilidad.
5. Entornos controlados: Se refieren a cualquier espacio o instalación donde las condiciones ambientales están estrictamente reguladas y mantenidas. Por ejemplo, salas blancas o almacenes para productos sensibles
6. Cámaras de niebla salina, vibración, altitud, vacío y choque térmico. Todos ellos son ejemplos especializados de cámaras climáticas con condiciones controladas adicionales.
7. Cámaras de niebla salina, vibración, altitud, vacío y choque térmico.
a. Las cámaras de niebla salina simulan entornos corrosivos mediante la incorporación de una niebla o neblina de solución altamente salina.
b. Las cámaras de vibración simulan varios tipos de vibraciones que pueden afectar a la durabilidad del producto.
c. Las cámaras de altitud controlan la presión de la cámara simulando atmósferas bajas o niveles reducidos de oxígeno.
d. Las cámaras de vacío generan presiones excepcionalmente bajas para pruebas marítimas y aeroespaciales.
e. Las cámaras de choque térmico provocan cambios térmicos muy rápidos utilizando un sistema de dos cámaras, crean tensión térmica en los elementos de prueba y simulan específicamente las condiciones experimentadas por el producto en el espacio.

Cuáles son las principales aplicaciones de las cámaras ambientales?

En general, las cámaras ambientales de todo tipo se utilizan para probar, producir o almacenar productos. Más concretamente, se utilizan para:

1. Simulación de condiciones ambientales: Al simular con precisión diversas condiciones ambientales, como la temperatura, la humedad, la presión y la luz. Esto permite a los investigadores estudiar los efectos de estos factores en productos, materiales y muestras biológicas, así como realizar calibraciones.
2. Pruebas de estabilidad.
3. Pruebas de estabilidad: el almacenamiento a largo plazo de productos en condiciones específicas es esencial en industrias como la farmacéutica, la cosmética y la alimentaria. Las cámaras ambientales ayudan a evaluar la vida útil, la potencia y la seguridad de los productos sometiéndolos a diferentes condiciones ambientales a lo largo del tiempo, lo que garantiza que mantengan su calidad y eficacia.
4. Envejecimiento acelerado o aceleración de la vida útil de los productos.
5. Envejecimiento acelerado o pruebas de vida útil acelerada: Al someter los productos a condiciones extremas, como temperaturas y humedad elevadas, estas cámaras pueden simular los efectos a largo plazo del envejecimiento rápido. Esto ayuda a los fabricantes a evaluar la durabilidad y el rendimiento de sus productos.

Todos estos casos de uso y otros más se utilizan a menudo para lograr el cumplimiento de la normativa, desarrollar nuevos productos o mejorar los existentes y aumentar la calidad de los productos.

El cumplimiento normativo es un motor especial para muchas industrias que deben cumplir estrictas normas y directrices reglamentarias, como las establecidas por la FDA (Food and Drug Administration), ICH e ISO. Las cámaras ambientales y las salas de estabilidad permiten a las empresas cumplir estos requisitos proporcionando condiciones de ensayo controladas que garantizan la calidad y seguridad de sus productos.

Para el desarrollo y la mejora de productos, las cámaras ambientales permiten comprender mejor cómo responden los productos y materiales a diversos factores ambientales, lo que permite mejoras y optimizaciones más rápidas en productos, procesos de fabricación y envasado.

Cuáles son los retos del control y la supervisión de la humedad?

Controlar y medir la humedad en las cámaras ambientales es un aspecto fundamental para mantener y supervisar las condiciones deseadas para las numerosas aplicaciones que hemos comentado. Al intentar controlar y medir la humedad en estas cámaras pueden surgir varios problemas clave:

• Precisión y calibración del sensor: La medición precisa de la humedad es esencial para mantener las condiciones deseadas dentro de la cámara ambiental. Sin embargo, los sensores pueden desviarse con el tiempo o perder precisión debido a la contaminación o al envejecimiento. La calibración y el mantenimiento periódicos de los sensores de humedad son necesarios para garantizar mediciones precisas. Se necesita experiencia para comprender cómo reducir el tiempo de inactividad durante la calibración y evitar los efectos negativos de la deriva del sensor
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• Condensación: Cuando existe una diferencia significativa entre la temperatura interior y exterior de la cámara ambiental, puede formarse condensación en las superficies, incluidos los sensores y otros equipos. Esto puede provocar mediciones inexactas y posibles daños en el equipo. La colocación de las sondas, el flujo de aire y las estrategias de control de la cámara pueden ayudar a evitar los efectos negativos de la condensación.
• Interacción entre la temperatura y la humedad.
• Interacción temperatura-humedad: La temperatura y la humedad son variables interdependientes, y los cambios de temperatura pueden afectar a los niveles de humedad. Mantener unas condiciones de temperatura estables es crucial para un control y una medición precisos de la humedad.
• Control de la humedad y medición de la humedad.

  CONTECIMIENTOS:

  Sabías que a 37°C y 80%rh un gradiente de ±0,5°C en la temperatura de la cámara provocará una diferencia de ±2,5%rh.

• Generación y control de la humedad: Generar y mantener un nivel de humedad específico dentro de la cámara puede ser todo un reto. Los distintos métodos de generación de humedad, como la inyección de vapor, los humidificadores ultrasónicos o los sistemas de almohadillas humedecidas, tienen sus propias limitaciones y pueden no ser adecuados para todas las aplicaciones.
• Flujo de aire y distribución
• Flujo de aire y distribución: un flujo de aire desigual dentro de la cámara puede provocar una distribución desigual de la humedad, causando variaciones en las condiciones experimentadas por las diferentes muestras y condensación en el peor de los casos. Es necesario un diseño y una distribución adecuados del flujo de aire para garantizar unas condiciones de humedad uniformes.
• Contaminación.
• Contaminación: Contaminantes como el polvo, los productos químicos o los microorganismos pueden interferir con las mediciones de humedad y los mecanismos de control, provocando lecturas inexactas y condiciones inestables. Mantener la limpieza y una filtración adecuada dentro de la cámara es crucial para minimizar la contaminación; también es importante la preparación de las muestras, ya que las muestras de ensayo suelen ser la principal fuente de contaminación y volátiles.
• Los sensores de humedad y los mecanismos de control pueden interferir en las mediciones de humedad y en los mecanismos de control, provocando lecturas inexactas y condiciones inestables.
• Tiempo de respuesta: Los sensores de humedad y los sistemas de control pueden tener tiempos de respuesta variables, lo que puede afectar a la capacidad de ajustar los niveles de humedad de forma rápida y precisa en la cámara. Seleccionar el sensor y el sistema de control adecuados para la aplicación específica es importante para garantizar unos ajustes oportunos y precisos.
• Consumo de energía.
• Consumo de energía: Mantener niveles específicos de humedad dentro de las cámaras ambientales puede consumir cantidades significativas de energía, especialmente cuando se requieren sistemas de calefacción y refrigeración para estabilizar las condiciones de temperatura. Un diseño eficiente, sensores de control precisos y medidas de ahorro energético pueden ayudar a reducir el consumo de energía y los costes asociados.

¿Cómo puede ayudarle PST a encontrar las soluciones de medición perfectas para sus cámaras ambientales?

En Process Sensing Technologies disponemos de una amplia gama de soluciones de detección y control para cámaras ambientales. Y lo que es más importante, llevamos 60 años trabajando con diseñadores de cámaras, fabricantes, empresas de servicios y usuarios finales. ¿Cómo podemos ayudarle?

• Conocimientos: En primer lugar, podemos ayudarle con nuestros profundos conocimientos, ya que gran parte de la asistencia y las mejoras que conseguimos con nuestros socios es a través de la colaboración y el intercambio de conocimientos, algo que no se puede resumir en un blog. Las ubicaciones de montaje de los sensores, la gestión de los filtros, la calibración y la formación de los usuarios finales son aspectos en los que seguimos ayudando. Comprendemos las complejas cuestiones y la ciencia de la medición necesarias para obtener el mejor rendimiento de nuestras tecnologías de medición en estas aplicaciones tan diversas y exigentes.
• Sensores avanzados: Los sensores y sondas de humedad y temperatura de Rotronic son líderes en su clase para aplicaciones industriales, ofreciendo una medición precisa, un rendimiento fiable y soluciones de calibración inteligentes para su uso en diversos entornos. Estas sondas son esenciales para mantener un control preciso de los niveles de humedad dentro de las cámaras ambientales.
• Transmisores: El Rango Rotronic de Transmisores de humedad y temperatura asegura que pueden ser fácilmente integrados con sistemas de cámaras ambientales nuevos o existentes. Con salidas digitales o analógicas, una amplia gama de opciones de alimentación, sondas digitales intercambiables y una amplia gama de soluciones alojadas, OEM (Original Equipment Manufacturing), personalizadas o en kit, estos dispositivos pueden garantizar un control y monitorización sin fisuras de los niveles de humedad, un mantenimiento sencillo, un bajo coste de propiedad y todo ello asegurando que las condiciones de la cámara permanezcan estables y constantes para los usuarios finales.
• Software de registro de datos y monitorización: Rotronic ofrece soluciones de software para el registro de datos en tiempo real conforme a la FDA y la monitorización de las condiciones ambientales dentro de sus cámaras. Esto le permite realizar un seguimiento y analizar los niveles de humedad, garantizando que sus experimentos y pruebas se lleven a cabo en condiciones óptimas.
• Herramientas, servicios y experiencia en Calibración y Mantenimiento: La Calibración y Mantenimiento periódicos son esenciales para asegurar la precisión y fiabilidad de sus sensores de humedad y sistemas de control. Rotronic puede proporcionarle estos servicios, incluyendo herramientas de Calibración, formación o servicio de campo local, todo ello ayudándole a usted y a sus usuarios finales a reducir costes y aumentar el rendimiento de la cámara.
• Soluciones a medida: Específicamente para fabricantes de cámaras, podemos proporcionar soluciones y servicios para satisfacer sus requisitos específicos de control y monitorización de la humedad. Soluciones específicas de embalaje y etiquetado, modificaciones de hardware y servicios de calibración pueden ahorrarle tiempo y costes.
• Mediciones complementarias. Más allá de la temperatura y la humedad, Rotronic y PST ofrecen un Rango de productos y soluciones adicionales desde CO2 hasta Oxígeno y Trazas de humedad. Por último, nuestra gama de sensores de punto de rocío Michell es omnipresente en el control de sistemas de secado de mayor tamaño que suelen utilizarse en cámaras ambientales más grandes.

En nuestro próximo blog de esta serie, examinaremos algunos proyectos de ejemplo en los que se destacan los retos y las soluciones que pudimos ofrecerle.

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