Comment mesurer l'humidité dans les boîtes à gants ?

Les éléments clés à connaître sur la surveillance des gaz inertes dans les boîtes à gants

Depuis des décennies, les boîtes à gants d'isolement et de confinement constituent un outil essentiel pour la recherche primaire en laboratoire, ainsi que pour tester la qualité des produits et faciliter les processus de fabrication spécialisés. Ces dispositifs innovants sont utilisés dans une variété d'industries et ont joué un rôle clé dans l'avancement des progrès scientifiques et technologiques.  

L'utilisation des boîtes à gants s'est répandue pour la première fois pendant la Seconde Guerre mondiale, alors que la recherche sur le développement d'armes nucléaires et la manipulation de matériaux radioactifs s'intensifiaient. Par la suite, les boîtes à gants ont joué un rôle essentiel dans la mise au point de nouveaux produits pharmaceutiques et vaccins, elles ont été utilisées par la NASA pour l'analyse des poussières et des roches ramenées de l'espace, et sont aujourd'hui devenues un élément standard dans les universités, les laboratoires et les usines du monde entier. 

Qu'est-ce qu'une boîte à gants ?

Une boîte à gants est essentiellement une enceinte étanche à laquelle on accède en portant des gants, ce qui permet à l'opérateur de travailler en toute sécurité avec des matériaux dangereux ou réactifs. En règle générale, les boîtes à gants fonctionnent avec une pression positive ou négative, en fonction de l'utilisation prévue. La pression positive est utilisée lorsque le processus doit être protégé de l'environnement extérieur, ce qui implique de purger l'enceinte à l'aide d'un gaz inerte ou d'un gaz de couverture. La pression négative est utilisée lorsque l'opérateur doit être protégé de la contamination.

L'azote, l'argon et l'hélium sont les gaz inertes les plus couramment utilisés. Quel que soit le gaz inerte, la présence de vapeur d'eau doit être surveillée à la fois pour maintenir l'intégrité de l'atmosphère à l'intérieur de la boîte à gants et pour détecter toute fuite le plus tôt possible. Selon la nature de l'application, la présence d'humidité peut entraîner une réduction des rendements, des réactions indésirables, un effet négatif sur la surface ou l'intégrité structurelle de matériaux tels que les plaquettes à couche mince ou, lorsque des nucléotides sont traités pour être utilisés dans des instruments d'étalonnage, une atténuation des émissions radioactives. 

La plupart des boîtes à gants sont conçues pour être utilisées comme des unités autonomes. Cependant, la numérisation des produits industriels, tels que notre transmetteur numérique Easidew M12, plus la croissance des méthodologies de l'industrie 4.0 (I4.0) et la nécessité d'améliorer la traçabilité et les procédures de qualité, entraînent une augmentation de la demande de capteurs de point de rosée pouvant être connectés à des systèmes de surveillance de niveau supérieur.

Pourquoi les capteurs de point de rosée sont cruciaux pour mesurer l'humidité dans les gaz inertes

La présence d'humidité dans le gaz inerte est susceptible d'indiquer soit une fuite dans l'atmosphère, soit un problème ailleurs dans le système d'alimentation en gaz et de pressurisation. Pour certaines applications, même un faible niveau de contamination par l'humidité - jusqu'à quelques ppm - peut suffire à compromettre l'intégrité du processus de recherche ou de production.   

Une mesure précise et continue de l'humidité, à l'aide d'un capteur de point de rosée avancé, est donc essentielle. Tout aussi important peut-être, ce capteur doit être placé correctement dans la boîte à gants pour garantir la précision des relevés.   

L'un des défis à relever est le faible débit de gaz à l'intérieur d'une boîte à gants. La meilleure pratique consiste donc à placer le capteur de point de rosée près de l'échappement de la boîte à gants, car c'est là que le débit est le plus élevé et qu'il est capable de produire un flux de gaz suffisant sur la face du mécanisme du capteur pour générer des relevés cohérents. Il convient de noter que les fluctuations du débit doivent être prises en compte afin de minimiser le risque d'incohérences.    

Qu'est-ce que les équipementiers doivent prendre en compte lors du choix d'un capteur de point de rosée ? 

Outre la nécessité d'installer les capteurs ou transmetteurs de point de rosée au meilleur endroit pour garantir des résultats précis et cohérents, il existe un certain nombre d'autres facteurs que les équipementiers de boîtes à gants doivent prendre en considération. 

Spécifier correctement les capteurs pour répondre aux besoins des boîtes à gants à pression positive et à vide, et se conformer aux conditions du processus, en particulier lors de la manipulation de matériaux ou de gaz agressifs. Idéalement, les capteurs devraient être équipés de brides de process KF40 et KF25 pour une installation rapide et sans fuite. La conception des boîtes à gants doit éviter les zones mortes où le flux de gaz est nul, afin de prévenir l'emprisonnement de l'humidité. Il va sans dire que si une telle zone ne peut être éliminée, le capteur d'humidité ne doit pas être placé dans cette zone, sinon il donnera des mesures erronées. 

Nos Easidew EA2 dew-point transmitters offrent une connectivité analogique et numérique, sont certifiés pour une utilisation dans les zones dangereuses et sont conçus pour être facilement intégrés dans des plates-formes de surveillance et de contrôle centralisées. Ils permettent de capturer des données critiques en temps réel, afin d'améliorer la qualité, les performances et la fiabilité des opérations de recherche et de fabrication. 

Pour en savoir plus, lisez notre article sur les mesures critiques dans les boîtes à gants inertes.

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