Control por Humedad Absoluta: llega la mayor precisión a los ensayos de climas alternantes y cíclicos (p.e. IEC EN 60068-2-30 e IEC EN 60068-2-38)
Ensayos en climas alternantes según IEC EN 60068-2-30 e IEC EN 60068-2-38
Los componentes electrónicos se prueban en la fase de desarrollo para garantizar su funcionalidad, incluso en condiciones de alta humedad. Las pruebas climáticas de alternancia cíclica, según IEC EN 60068-2-30 con humedad y calor y según IEC EN 60068-2-38 con alta humedad, se encuentran entre los ensayos más frecuentes. Estos ensayos sirven para examinar la idoneidad y resistencia de los productos durante su funcionamiento, transporte y almacenamiento en condiciones de alta humedad y temperaturas fluctuantes. Las normas especifican la secuencia de ensayo necesaria para ello con unas estrechas tolerancias de temperatura y humedad.
Las zonas marcadas con a) y b) en la Figura 1, con rampas de temperatura son especialmente críticas.
El reto del control simultáneo de la temperatura y la humedad
En la Figura 2 puede verse un extracto de un ensayo realizado conforme a la norma IEC EN 60068-2-30. Si observamos los dos rangos críticos de control a) y b) en el ciclo del ensayo, se puede ver una respuesta transitoria de la humedad relativa hacia el valor objetivo.
Esta respuesta transitoria de la humedad relativa es debido a la física del aire húmedo basada en el control de la humedad relativa: Para regular la humedad relativa, la cámara climática reacciona inicialmente al cambio del punto de rocío. De ese modo, la variable “humedad relativa” es una componente de la variable “temperatura”.
En el punto a) la temperatura empieza a aumentar, el punto de rocío permanece invariable y en consecuencia, la humedad relativa disminuye. Como respuesta, el controlador de la cámara climática reacciona con humidificación. A medida que la temperatura sigue subiendo, se produce la necesaria humidificación y la humedad relativa aumenta. Y como resultado, el controlador reacciona deshumidificando. Se establece así un proceso iterativo, que depende en gran medida de la velocidad de cambio de la temperatura. Lo mismo, a la inversa, se aplica al punto b).
Dentro de las desviaciones permitidas según la norma, la Figura 2 muestra que la humedad relativa se estabiliza en el valor objetivo.
El control de la humedad absoluta reduce la complejidad del sistema de control
La humedad absoluta, o el contenido de agua presente en la cámara climática, no se ve afectada por los cambios de temperatura. Basándose en esto, es posible reducir la complejidad del sistema de control de bidimensional a unidimensional y aumentar significativamente la precisión del control. Las nuevas cámaras climáticas ClimeEvent de weisstechnik son las únicas del mercado que siguen este concepto, para el que se ha presentado una solicitud de patente.
El objetivo del control por humedad absoluta es adaptar el control de la humedad de las cámaras de ensayos climáticos de weisstechnik de forma que se consiga una mejora en la precisión de la humedad y de la respuesta transitoria. Teóricamente, tanto la temperatura como la humedad relativa pueden utilizarse como variables de control.
En distintos puntos del espacio de cámara, la temperatura y la humedad relativa pueden diferir ligeramente por razones físicas. Sin embargo, sólo hay un contenido absoluto de agua en el espacio de ensayo (véase la figura 3). Este contenido absoluto de agua también es un valor fijo para climas alternantes. Esto se ilustra en la figura 4. En ella se observa que el contenido absoluto de agua en el espacio de ensayo disminuye aunque aumente la humedad relativa. La cámara climática estaría inicialmente humidificada, pero la cantidad real de agua en la cámara climática disminuye. Por tanto, el controlador de la cámara debe iniciar la deshumidificación.
Aquí es donde entra en juego el nuevo control de humedad absoluta. Al utilizar la cantidad absoluta, la humedad relativa ya no depende de la regulación de la temperatura. De este modo, un bucle de regulación con dos variables se convierte en un bucle de regulación con una variable.
En la figura 5 se puede ver una comparación directa de los dos tipos de control. Con el control absoluto de la humedad, la precisión del control aumenta considerablemente y las oscilaciones transitorias se reducen o se eliminan casi por completo. En el futuro, esta innovación garantizará resultados de ensayo aún más precisos y reproducibles con las cámaras climáticas de weisstechnik.
Si quiere probar esta innovadora forma de control, pruebe las nuevas cámaras ClimeEvent.
