Article d'un expert

Pourquoi choisir la température du point de rosée/point de givre plutôt que l’humidité relative ou les mesures en ppm dans des conditions ultra-sèches ?

Semiconductor wafer
Product Manager Juhani Lehto from Vaisala

Mesures du point de rosée et du point de givre : la clé des conditions ultra-sèches dans la fabrication des batteries et des semi-conducteurs, ainsi que pour le séchage industriel 

Juhani Lehto
Chef produit
Vaisala

Dans les environnements ultra-secs, il est essentiel de choisir le paramètre de mesure approprié pour garantir l’efficacité du processus et la qualité du produit. Bien que les capteurs d’humidité relative (HR) fonctionnent correctement à des niveaux d’humidité modérés, leur fiabilité diminue rapidement à mesure que les conditions deviennent plus sèches.

 

Pourquoi les capteurs du point de rosée sont plus performants que les capteurs d’humidité relative dans les environnements ultra-secs ?

Ceci est dû au rapport non linéaire entre le point de rosée et l’humidité relative : à une humidité relative (HR) de moins de 5 %, l’incertitude de mesure augmente considérablement et au-dessous de 1 %, il devient pratiquement impossible d’effectuer une mesure d’HR exacte.

Les mesures du point de rosée et du point de givre de Vaisala conservent une grande exactitude et une excellente résolution même à des niveaux d’humidité extrêmement faibles, favorisant l’efficacité énergétique et la qualité des produits, ce qui en fait le choix privilégié pour les applications exigeantes telles que les salles sèches pour batteries, la fabrication de semi-conducteurs et les processus industriels de séchage.

Frost point temperature vs Relative humidity at room temperature graph

 

Point de rosée vs. point de givre : quelle est la différence pour les applications industrielles ?

  • Point de rosée : température à laquelle la vapeur d’eau se condense pour former de l’eau liquide.
  • Point de givre : température à laquelle la vapeur d’eau se dépose sous forme de givre ou de glace.

Il est important de comprendre qu'il y a une différence entre le point de rosée et le point de givre. Ceci s’explique par le fait que le point de rosée implique la condensation (transformation d'un gaz en liquide), tandis que le point de givre implique un autre changement de phase : la déposition (passage de l'état gazeux à l'état solide). Les termes « point de rosée » et « point de givre » sont parfois utilisés de façon incohérente ou sans spécification claire dans les réglages industriels, créant une ambiguïté et des problèmes lors du mesurage, car les valeurs du point de givre et les valeurs théoriques du point de rosée qui décrivent la même condition d’humidité résiduelle sont significativement différentes.  

Pour les mesures sous zéro,  le « point de givre » est le terme correct, indiquant le changement de phase, à savoir le passage de l'état gazeux à l'état solide.

 

Les mesures en ppm sont-elles idéales pour des conditions ultra-sèches ?

Pour être clair : pas sans équipement spécial. 

Les mesures de la concentration d’eau en ppm sont moins adaptées aux conditions ultra-sèches car elles ne peuvent pas maintenir l’exactitude et la précision à de si faibles niveaux, en particulier lorsque le point de givre passe au-dessous de -60 °C.

Lorsqu’on passe d’un point de givre de -60 °C à -80 °C, l’humidité absolue en ppm diminue du facteur vingt, ce qui rend la mesure en ppm particulièrement difficile. Cette limitation souligne l'importance d'utiliser des capteurs de point de rosée ou de point de givre spécialement conçus pour les environnements à faible humidité. 

The amount of water molecules vs dew/frost point temperature graph

 

Sélection de la bonne technologie de capteurs Vaisala pour les conditions ultra-sèches

Vaisala propose deux familles de capteurs optimisées pour différentes plages d’humidité. Les capteurs HUMICAP® sont conçus pour la mesure de l’humidité relative sur une vaste plage (0 à 100 % HR), tandis que les capteurs DRYCAP® excellent dans les conditions ultra-sèches (0 à 10 % HR) et à de faibles points de rosée et de givre.

La technologie DRYCAP® intègre des caractéristiques avancées telles que l’auto-étalonnage et la détection capacitive à film polymère mince, garantissant stabilité et fiabilité dans des applications comme les systèmes d’air comprimé, la fabrication de batteries et la production de semi-conducteurs.

 

Comment Vaisala élimine les défis associés aux équipements d'analyse de haute précision

Bien que les appareils d'analyse de laboratoire puissent offrir une exactitude exceptionnelle s'ils sont soigneusement entretenus et utilisés uniquement dans des conditions de laboratoire stables, leur utilisation en milieu industriel est souvent peu pratique. Les lignes d’échantillonnage nécessaires quand les instruments de laboratoire sont utilisés pour des applications industrielles présentent des risques de fuites, de contamination, y compris d’humidité, de fluctuations de température et de délais de réponse.

L'installation de capteurs à réponse rapide, fiables dans différentes conditions industrielles, directement aux points de mesure critiques, atténue ces défis et garantit des données exploitables en temps réel.

 

Choisissez le bon capteur Vaisala pour votre application

Pour obtenir des mesures robustes et exactes dans des environnements ultra-secs, Vaisala recommande :

DMT143 : grande plage de mesure du point de givre/point de rosée, de -70 °C à +60 °C (DRYCAP®)

DMT152 : conçu spécialement pour les conditions ultra-sèches, les points de givre/point de rosée de < -80 °C à -20 °C (DRYCAP)®

 

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