Comment choisir le bon instrument d’humidité pour votre application à forte humidité

Même si la technologie Vaisala HUMICAP® tolère la condensation, elle a malgré tout besoin de temps pour récupérer des effets de l'humidité avant de pouvoir de nouveau donner des mesures fiables. Parmi les applications typiques où une forte humidité ou une condensation occasionnelle sont anticipées, citons les process de séchage, les chambres d'essai, les humidificateurs d'air à combustion, les mesures météorologiques ou les piles à combustible.

Pour maintenir l'exactitude et la fiabilité des mesures dans les environnements à forte condensation, il faut faire appel à la technologie de prévention de la condensation Vaisala. Une sonde chauffée garde en continu le capteur à une température supérieure à la température ambiante pour éviter la formation d'une condensation. 

L'inconvénient lié au chauffage de la sonde est que l'humidité relative ne peut plus être mesurée puisque le capteur est amené à une température supérieure à la température ambiante. Il est alors possible de mesurer des paramètres d'humidité indépendants, comme le point de rosée ou le rapport de mélange. Toutefois, l'humidité relative peut être mesurée à l'aide d'un capteur de température supplémentaire connecté à notre transmetteur Indigo520.

Principe de fonctionnement

L'élément chauffant à l'intérieur du corps de sonde réchauffe toute la sonde. Dans cette illustration, la sonde et le filtre sont rouges pour montrer comment le chauffage de la sonde conserve le micro-climat à l'intérieur du filtre à une température élevée. La température réelle se situe à quelques degrés au-dessus de la température ambiante uniquement, comme indiqué dans l'exemple ci-dessous :

Conditions ambiantes :

Ta = 14 °C 
RHa = 97% RH 
Tda = 13 °C

Sonde chauffée HMP7 :

Ts = 16 °C 
RHs = 83% RH 
Tda = 13 °C (calculée)

Comme le montre cet exemple, le chauffage n'a aucune incidence sur le point de rosée.

Le point de rosée est la température à laquelle la condensation commence ou à laquelle l’humidité relative serait de 100 % si l’air était refroidi.

Le terme « relative » exprime le rapport entre la quantité de vapeur d'eau présente et la quantité maximum physiquement possible à cette température.

Remarque : Le mode Sonde chauffée HMP7, utilisé séparément, ne fournira qu'une valeur numérique de la température du point de rosée (Modbus RTU sur RS-485). Il disposera de sorties analogiques lorsqu'il est combiné avec n'importe quel transmetteur Indigo. Si l'humidité relative et la température sont souhaitées, la sonde de température ambiante séparée (TMP1) doit être commandée avec le transmetteur Indigo520 pour calculer l'humidité à partir des valeurs du point de rosée et de la température.

Il est parfois difficile de choisir l'emplacement d'installation d'une sonde d'humidité dans un environnement humide, soumis à de grandes variations de la température.

Par exemple, dans une application de séchage où l'humidité de l'air d'échappement est proche de la saturation (HR de 95 %) et où la température atteint 40 °C, que se passe-t-il lorsque la tête du capteur est installée de telle sorte que le filtre est dans le process et que la moitié du capteur est exposé à la température ambiante de 25 °C ? Dans ce cas, même le chauffage de la sonde pourrait ne pas permettre de compenser la perte de chaleur provoquée par la conduction thermique à travers le corps de sonde métallique : la chaleur perdue forme un point froid du côté du processus et la condensation empêche une mesure exacte. Seule solution dans ce cas : isoler entièrement la sonde.

Si le gaz du process est plus froid que l'air ambiant, il est essentiel d'avoir une connexion de process hermétique pour la sonde. Une connexion qui fuit permettra à l'air chaud et éventuellement humide de pénétrer dans le système, ce qui peut occasionner une condensation près de la sonde et provoquer des problèmes de mesure.

Conditions extrêmes comme les applications de pile à combustible PEM

Il existe également des applications extrêmes où chauffer à quelques degrés au-dessus de la température ambiante n'est pas suffisant. Citons, par exemple, les applications de pile à combustible à membrane électrolyte polymère (ou PEM selon l'acronyme de l'expressions anglaise). Certaines configurations d'application sont mentionnées sur les bons de commande des séries HMP7 et HMT310. Ces versions de configuration sont conçues pour supporter des conditions extrêmes en chauffant la tête de sonde à grande puissance. Il est également possible d'utiliser les sondes HMP7 et HMM170 dans ces applications puisque les fonctionnalités de chauffage sont configurables librement avec le logiciel Insight PC.

Sommaire

La saturation au niveau du capteur peut être évitée dans les conditions à forte humidité et à condensation élevée en utilisant un instrument doté de la technologie de chauffage de sonde. De plus, une isolation appropriée et une installation sans fuite sont la garantie d'obtenir l'environnement le plus favorable pour mesurer l'humidité de manière fiable.

Le tableau de comparaison présent dans ce document vous aidera à choisir le produit adapté à votre application. Des caractéristiques plus détaillées et d'autres informations produit sont présentées dans les fiches techniques, les manuels de l'utilisateur et les bons de commande.