Escolher a sonda de medição de humidade e temperatura correta para diferentes ambientes de pressão

A humidade é um parâmetro importante que deve ser medido e monitorizado com instrumentos de medição precisos.

Medição da humidade e da temperatura em diferentes ambientes de pressão

Em aplicações industriais e científicas, a medição precisa da temperatura e da humidade é essencial para manter a integridade dos processos e produtos. No entanto, condições de pressão variáveis - como as encontradas em salas limpas, ambientes de altitude elevada e câmaras pressurizadas ou de vácuo - podem tornar difícil a determinação dos sensores adequados para cada cenário. Por conseguinte, este blogue centrar-se-á na importância de selecionar as sondas certas para garantir resultados precisos e uma configuração de medição segura.

Antes de nos debruçarmos sobre condições específicas, é importante rever os conceitos básicos. Um entendimento claro dos conceitos fundamentais da humidade é crucial para compreender como estes parâmetros interagem em diferentes ambientes. A humidade representa a quantidade de vapor de água presente no ar ou noutros gases e pode ser expressa de várias formas: humidade relativa, humidade absoluta, ponto de orvalho ou razão de mistura.

A humidade relativa corresponde à relação entre a quantidade atual de vapor de água no ar (e) e a quantidade máxima que o ar pode conter a uma dada temperatura (es) , expressa em percentagem

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A pressão de vapor de saturação es depende da temperatura e pode ser calculada utilizando várias fórmulas empíricas. Em aplicações de pressão atmosférica, a humidade depende principalmente da temperatura, porque a humidade relativa (HR) é determinada pela razão entre o teor atual de vapor de água e a quantidade máxima possível de vapor de água no ar que pode ser mantida a uma determinada temperatura. À medida que a temperatura muda, também muda a quantidade máxima de vapor de água que o ar pode conter e, consequentemente, a humidade.

Além da pressão atmosférica, da sobrepressão (por exemplo, câmaras de pressão) ou da pressão negativa (vácuo), a pressão também tem influência na medição da humidade. No vácuo ou sob pressão positiva, o nível de vapor de saturação muda à medida que as condições físicas do ar se alteram. Por conseguinte, a pressão actua sobre a quantidade máxima de vapor de água que pode ser mantida a uma determinada temperatura. No vácuo, onde a pressão é muito reduzida, o ar pode reter menos vapor de água, o que afecta a medição.

O mesmo cenário é apresentado para alguns valores psicométricos calculados, como a temperatura de bulbo húmido, a entalpia, a humidade específica, etc., em que a pressão deve ser considerada. Para uma compreensão clara de como a pressão afecta estes valores, experimente a Calculadora de humidade e ponto de orvalho no nosso website. Esta é uma ferramenta útil e fácil de usar que fornece informações precisas.

Cenários de pressão - Quais são as diferenças?

Em geral, existem três cenários principais em que são necessárias medições de temperatura e humidade em condições de pressão variáveis: vácuo, pressão atmosférica e ambientes de sobrepressão. As secções seguintes fornecem uma explicação pormenorizada, oferecendo uma visão abrangente e esclarecimentos sobre os principais aspectos.

Vácuo...

é uma condição em que a pressão é significativamente inferior à pressão atmosférica, com muito poucas ou nenhumas moléculas de ar presentes. Os vácuos são geralmente classificados pela quantidade de pressão abaixo da pressão atmosférica, que corresponde a 1,013 bar ou 1013 hPa.
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Câmaras de vácuo - Medição da humidade e da temperatura

As câmaras de vácuo são utilizadas em várias aplicações industriais e científicas para criar ambientes isentos de ar e de outros gases. Isto permite experiências e processos que não seriam possíveis em condições normais de pressão.

Tipicamente, um sistema de bomba de vácuo inicia o processo removendo o ar da câmara, reduzindo a pressão para aproximadamente 10-³ mbar. Em determinadas aplicações, pode ser utilizada uma bomba de alto vácuo para diminuir ainda mais a pressão, atingindo níveis de vácuo elevados ou mesmo condições de vácuo ultra-elevado até 10-⁹ mbar. Uma vez estabelecido o vácuo desejado e concluídos os processos necessários, o ar é reintroduzido na câmara de forma controlada, utilizando uma válvula de agulha. Este passo é efectuado gradualmente para evitar alterações súbitas de pressão que possam causar danos. A entrada controlada de ar restaura a humidade ambiente, permitindo que os sensores meçam com precisão a humidade relativa.


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Para as aplicações que requerem medições precisas de humidade e temperatura em condições de baixa pressão, oferecemos a sonda Rotronic HC2A-IE. Esta sonda possui uma ligação roscada especializada, assegurando uma instalação segura que evita fugas, mantendo assim a exatidão da medição e evitando perdas de pressão. A HC2A-IE foi concebida para suportar pressões entre 0 e 100 bar e está disponível com duas opções de rosca de montagem: G 1/2" ou NPT 1/2".

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O tempo de resposta dos nossos sensores de humidadeRotronic HYGROMER HT-1 é definido em condições padrão de 23 °C, 1013 mbar e 1 m/s de fluxo de ar. O sensor de humidade detecta as flutuações desta pressão parcial, sendo o seu desempenho determinado pelo seu tempo de resposta nas condições ambientais prevalecentes.

A pressão atmosférica (também conhecida como pressão barométrica) refere-se à força exercida pelo peso do ar na atmosfera terrestre sobre uma determinada área. É a pressão “normal” registada ao nível do mar e varia ligeiramente em função da altitude e das condições meteorológicas. Ao nível do mar, a pressão atmosférica é ligeiramente superior a 1bar.

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Produção de medicamentos farmacêuticos - Medição da humidade e da temperatura

A manutenção de níveis precisos de temperatura e humidade na indústria farmacêutica é essencial para garantir a qualidade do produto, a eficácia e a conformidade com as Boas Práticas de Fabrico. Os desvios das condições ideais podem causar degradação química, alterações físicas, contaminação microbiana e perda de estabilidade, comprometendo a segurança e a eficácia dos medicamentos. Estes problemas também podem perturbar os processos de fabrico, alterando as propriedades do fluxo do pó, causando uma dosagem irregular ou dificuldades na compressão dos comprimidos e conduzindo a caraterísticas inconsistentes do produto, como a densidade, a dureza ou as taxas de dissolução. As consequências são graves, resultando frequentemente em rejeições de lotes e perdas financeiras. Ao mesmo tempo, um controlo ambiental deficiente pode levar a conclusões negativas durante as inspecções de organismos reguladores como a FDA ou a EMA. A monitorização e gestão eficazes destas condições são cruciais para proteger a integridade do produto e manter a conformidade regulamentar.

Para ambientes industriais sob condições atmosféricas, recomendamos duas sondas industriais robustas: a Rotronic HC2A-IC, feita de PPS, e a Rotronic HC2A-IM, feita de aço inoxidável. Estas sondas foram concebidas para medir uma vasta gama de temperaturas até 200 °C e podem ser perfeitamente integradas com transmissores para controlar alarmes e sistemas AVAC.

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Sobrepressão: refere-se a qualquer pressão superior à pressão atmosférica. Ocorre quando um sistema é pressurizado acima da pressão atmosférica normal.

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Monitorização de Compressores - Medição de Humidade e Temperatura

Um compressor de ar é um dispositivo mecânico concebido para aumentar a pressão do ar atmosférico através da redução do seu volume. Funciona aspirando o ar ambiente, comprimindo-o dentro de uma câmara fechada e armazenando-o num recipiente sob pressão. O ar comprimido pode então ser libertado de forma controlada para alimentar uma vasta gama de ferramentas e equipamentos, desde insufladores básicos a maquinaria sofisticada.

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O ar flui para o tanque do compressor através da linha de entrada do compressor (marcada a vermelho). Para garantir que a sonda montada mede com precisão a humidade e a temperatura no interior do reservatório, é instalada uma câmara de pressão no topo da linha do compressor. Esta configuração proporciona um fluxo de ar controlado dirigido através do elemento sensor, permitindo uma monitorização precisa dos níveis de humidade e temperatura na aplicação. A câmara de medição montada, equipada com uma válvula de sobrepressão, assegura que a pressão real dentro do tanque permanece inalterada, mesmo com a câmara de medição no lugar.

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A sonda Rotronic HC2A-IE, quando integrada com o Transmissor Rotronic HygroFlex Advanced HF5A, oferece uma monitorização precisa de mudanças súbitas de humidade e temperatura. Esta configuração permite a configuração de vários alarmes, fornecendo notificações atempadas para resolver potenciais problemas antes que estes afectem os sistemas e equipamentos ligados ao compressor. Esta monitorização proactiva assegura um funcionamento contínuo e fiável.

A maioria dos compressores de ar concebidos para aplicações industriais e comerciais gerais funciona num intervalo de pressão de até 12 bar (aproximadamente 174 psi). Este nível de pressão é adequado para alimentar uma grande variedade de ferramentas pneumáticas, aplicações e maquinaria de produção, tornando-o adequado para diversas necessidades operacionais.

A sonda industrial HC2A-IE é adequada para várias aplicações de sobrepressão devido ao seu design robusto e compatibilidade com câmaras de medição específicas. Quando diretamente aparafusada numa linha, a HC2A-IE pode suportar pressões até 100 bar. Em alternativa, quando utilizada com câmaras de medição equipadas com acoplamentos de ar comprimido fixos e de ação rápida - tais como o LDP-FCPB1 (feito de POM) e o LDP-FCSB1 (feito de aço inoxidável) - pode suportar pressões até 16 bar.

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Importante:A câmara de medição não deve ser ligada diretamente à alimentação de ar comprimido sem uma sonda devidamente fixada e aparafusada. Para além disso, a sonda nunca deve ser retirada da câmara de medição enquanto esta ainda estiver sob pressão. O não cumprimento destas precauções pode levar a riscos de segurança e potenciais danos no equipamento.

Para garantir um desempenho ótimo, recomenda-se que a sonda seja posicionada o mais próximo possível da aplicação que está a ser monitorizada. As tubagens longas entre a câmara de medição e a linha principal podem complicar as medições, reduzindo a precisão e aumentando os tempos de resposta. Para obter leituras fiáveis, devem ser evitadas quaisquer potenciais quedas na humidade e pressão ambientais, eliminando as fugas no sistema, exceto na válvula de saída da câmara de medição, que foi especificamente concebida para um fluxo de ar controlado.

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