Mesure de l'humidité et de la température dans différents environnements de pression
Dans les applications industrielles et scientifiques, la mesure précise de la température et de l'humidité est essentielle pour maintenir l'intégrité des processus et des produits. Cependant, les variations de pression, telles que celles que l'on trouve dans les salles blanches, les environnements de haute altitude et les chambres à vide ou pressurisées, peuvent rendre difficile la détermination des capteurs appropriés pour chaque scénario. Par conséquent, ce blog se concentrera sur l'importance de sélectionner les bonnes sondes pour garantir des résultats précis et une configuration de mesure sûre.
Avant d'aborder les conditions spécifiques, il est important de revenir sur les bases. Une bonne compréhension des concepts fondamentaux de l'humidité est essentielle pour comprendre comment ces paramètres interagissent dans différents environnements. L'humidité représente la quantité de vapeur d'eau présente dans l'air ou d'autres gaz et peut être exprimée sous différentes formes : humidité relative, humidité absolue, point de rosée ou rapport de mélange.
L'humidité relative correspond au rapport de la quantité actuelle de vapeur d'eau dans l'air (e) à la quantité maximale d'air pouvant être contenue à une température donnée (es) , exprimé en pourcentage
La pression de vapeur saturante es dépend de la température et peut être calculée à l'aide de plusieurs formules empiriques. Dans les applications à pression atmosphérique, l'humidité dépend principalement de la température, car l'humidité relative (HR) est déterminée par le rapport entre la teneur actuelle en vapeur d'eau et la quantité maximale possible de vapeur d'eau dans l'air qui peut être maintenue à une température donnée. Lorsque la température change, la quantité maximale de vapeur d'eau que l'air peut contenir change également, tout comme l'humidité.
En dehors de la pression atmosphérique, de la surpression (par exemple, les chambres de pression) ou de la pression négative (vide), la pression a également une influence sur la mesure de l'humidité. Dans le vide ou sous pression positive, le niveau de vapeur saturante change lorsque les conditions physiques de l'air changent. Par conséquent, la pression agit sur la quantité maximale de vapeur d'eau qui peut être maintenue à une température donnée. Dans le vide, où la pression est fortement réduite, l'air peut contenir moins de vapeur d'eau, ce qui affecte la mesure.
Le même scénario est donné pour certaines valeurs psychométriques calculées telles que la température de bulbe humide, l'enthalpie, l'humidité spécifique, etc., où la pression doit être prise en compte. Pour bien comprendre comment la pression affecte ces valeurs, essayez le Calculateur d'humidité et de point de rosée sur notre site Web. Il s'agit d'un outil utile et facile à utiliser qui fournit des informations précises.
Scénarios de pression - Quelles sont les différences ?
En général, il existe trois scénarios clés dans lesquels des mesures de température et d'humidité sont nécessaires dans des conditions de pression variables : les environnements sous vide, à pression atmosphérique et en surpression. Les sections suivantes fournissent une explication détaillée, offrant des informations complètes et des clarifications sur les aspects clés.Le vide…
est un état dans lequel la pression est nettement inférieure à la pression atmosphérique, avec très peu ou pas de molécules d'air présentes. Les vides sont généralement classés en fonction de la quantité de pression inférieure à la pression atmosphérique, qui correspond à 1,013 bar ou 1013 hPa.
Chambres à vide - Mesure de l'humidité et de la température
Les chambres à vide sont utilisées dans diverses applications industrielles et scientifiques pour créer des environnements exempts d'air et d'autres gaz. Cela permet de réaliser des expériences et des processus qui ne seraient pas possibles dans des conditions de pression normales.
En règle générale, un système de pompe à vide démarre le processus en retirant l'air de la chambre, réduisant la pression à environ 10⁻³ mbar. Dans certaines applications, une pompe à vide poussé peut être utilisée pour réduire davantage la pression, atteignant des niveaux de vide poussé ou même des conditions de vide ultra-poussé allant jusqu'à 10⁻⁹ mbar. Une fois le vide souhaité établi et les processus nécessaires terminés, l'air est réintroduit dans la chambre de manière contrôlée à l'aide d'une valve à pointeau. Cette étape est effectuée progressivement pour éviter les changements de pression soudains qui pourraient causer des dommages. L'apport contrôlé d'air rétablit l'humidité ambiante, ce qui permet aux capteurs de mesurer avec précision l'humidité relative.
Pour les applications nécessitant des mesures précises de l'humidité et de la température dans des conditions de basse pression, nous proposons la sonde Rotronic HC2A-IE. Cette sonde est dotée d'un raccord à vis spécial, qui garantit une installation sûre empêchant les fuites, ce qui permet de maintenir la précision des mesures et d'éviter les pertes de pression. La sonde HC2A-IE est conçue pour résister à des pressions allant de 0 à 100 bars et est disponible avec deux options de filetage de montage : G 1/2" ou NPT 1/2".
Le temps de réponse de nos capteurs d'humidité Rotronic HYGROMER HT-1 est défini dans des conditions standard de 23 °C, 1013 mbar et 1 m/s de débit d'air. Le capteur d'humidité détecte les fluctuations de cette pression partielle, ses performances étant déterminées par son temps de réponse dans les conditions ambiantes dominantes.
Pression atmosphérique (également appelée pression barométrique) désigne la force exercée par le poids de l'air dans l'atmosphère terrestre sur une zone donnée. Il s'agit de la pression « normale » au niveau de la mer et elle varie légèrement en fonction de l'altitude et des conditions météorologiques. Au niveau de la mer, la pression atmosphérique est légèrement supérieure à 1 bar.
Production de médicaments pharmaceutiques - Mesure de l'humidité et de la température
Le maintien de niveaux précis de température et d'humidité dans l'industrie pharmaceutique est essentiel pour garantir la qualité et l'efficacité des produits, ainsi que le respect des bonnes pratiques de fabrication. Tout écart par rapport aux conditions optimales peut entraîner une dégradation chimique, des modifications physiques, une contamination microbienne et une perte de stabilité, compromettant ainsi la sécurité et l'efficacité des médicaments. Ces problèmes peuvent également perturber les processus de fabrication en modifiant les propriétés d'écoulement de la poudre, entraînant un dosage inégal ou des difficultés de compression des comprimés, et conduisant à des caractéristiques de produit incohérentes telles que la densité, la dureté ou les taux de dissolution. Les conséquences sont graves, entraînant souvent des rejets de lots et des pertes financières. Parallèlement, un mauvais contrôle environnemental peut conduire à des résultats négatifs lors des inspections par des organismes de réglementation tels que la FDA ou l'EMA. Une surveillance et une gestion efficaces de ces conditions sont essentielles pour protéger l'intégrité des produits et maintenir la conformité réglementaire.
Pour les environnements industriels dans des conditions atmosphériques, nous recommandons deux sondes industrielles robustes : la Rotronic HC2A-IC, en PPS, et la Rotronic HC2A-IM, en acier inoxydable. Ces sondes sont conçues pour mesurer une large plage de température allant jusqu'à 200 °C et peuvent être intégrées de manière transparente à des transmetteurs pour contrôler les alarmes et les systèmes CVC.
Surpression : désigne toute pression supérieure à la pression atmosphérique. Elle se produit lorsqu'un système est pressurisé au-dessus de la pression atmosphérique normale.
Surveillance des compresseurs - Mesure de l'humidité et de la température
Un compresseur d'air est un dispositif mécanique conçu pour augmenter la pression atmosphérique en réduisant son volume. Il fonctionne en aspirant l'air ambiant, en le comprimant dans une chambre fermée et en le stockant dans un réservoir sous pression. L'air comprimé peut ensuite être libéré de manière contrôlée pour alimenter une large gamme d'outils et d'équipements, des gonfleurs de base aux machines sophistiquées.
L'air pénètre dans le réservoir du compresseur par la conduite d'entrée du compresseur (marquée en rouge). Pour garantir que la sonde montée mesure avec précision l'humidité et la température à l'intérieur du réservoir, une chambre de pression est installée au-dessus de la conduite du compresseur. Cette configuration permet de contrôler le flux d'air dirigé à travers l'élément de détection, ce qui permet de surveiller avec précision les niveaux d'humidité et de température dans l'application. La chambre de mesure montée, équipée d'une soupape de surpression, garantit que la pression réelle à l'intérieur du réservoir reste inchangée, même avec la chambre de mesure en place.
La sonde Rotronic HC2A-IE, lorsqu'elle est intégrée au transmetteur Rotronic HygroFlex Advanced HF5A, permet de surveiller avec précision les changements soudains d'humidité et de température. Cette configuration permet de paramétrer différentes alarmes, qui envoient des notifications en temps utile pour résoudre les problèmes potentiels avant qu'ils n'affectent les systèmes et équipements connectés au compresseur. Une telle surveillance proactive garantit un fonctionnement continu et fiable.
La plupart des compresseurs d'air conçus pour des applications industrielles et commerciales générales fonctionnent dans une plage de pression allant jusqu'à 12 bars (environ 174 psi). Ce niveau de pression est suffisant pour alimenter une grande variété d'outils pneumatiques, d'applications et de machines de production, ce qui le rend adapté à divers besoins opérationnels.
La sonde industrielle HC2A-IE est bien adaptée à diverses applications de surpression grâce à sa conception robuste et à sa compatibilité avec des chambres de mesure spécifiques. Lorsqu'elle est vissée directement dans une conduite, la HC2A-IE peut supporter des pressions allant jusqu'à 100 bars. Elle peut également être utilisée avec des chambres de mesure équipées de raccords rapides et fixes pour air comprimé, telles que le LDP-FCPB1 (en POM) et le LDP-FCSB1 (en acier inoxydable) - il peut supporter des pressions allant jusqu'à 16 bars.
Important: La chambre de mesure ne doit pas être raccordée directement à l'alimentation en air comprimé sans qu'une sonde correctement fixée soit vissée en place. En outre, la sonde ne doit jamais être retirée de la chambre de mesure tant que celle-ci est encore sous pression. Le non-respect de ces précautions pourrait entraîner des risques pour la sécurité et endommager l'équipement.
Pour garantir des performances optimales, il est recommandé de positionner la sonde le plus près possible de l'application surveillée. De longues canalisations entre la chambre de mesure et la ligne principale peuvent compliquer les mesures, réduire la précision et augmenter les temps de réponse. Pour obtenir des relevés fiables, il faut éviter toute baisse potentielle de l'humidité et de la pression ambiantes en éliminant les fuites dans le système, à l'exception de la vanne de sortie de la chambre de mesure, qui est spécialement conçue pour un débit d'air contrôlé.
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