Capteur d’humidité Questions & Réponses

En termes simples, les capteurs d’humidité mesurent la quantité de vapeur d’eau présente dans l’air. Il existe cependant différents types de capteurs d’humidité.
Un capteur d’humidité relative mesure la quantité d’humidité présente dans l’air par rapport à la quantité maximale que l’air peut contenir à une température donnée. Cette mesure est exprimée en pourcentage (%). Par exemple, une humidité relative de 50 % signifie que l’air contient la moitié de l’humidité qu’il pourrait contenir à cette température.
Un capteur d’humidité absolue, en revanche, mesure la quantité réelle de vapeur d’eau dans l’air, quelle que soit la température. Elle est généralement exprimée en grammes d’eau par mètre cube d’air (g/m³).

Les capteurs d’humidité ont trois fonctions essentielles :
Détecter l’humidité en utilisant des matériaux qui changent de propriétés lorsqu’ils sont exposés à la vapeur d’eau.
Convertir le changement en un signal électrique.
Fournir une lecture en traitant le signal électrique et en le traduisant en une lecture de l’humidité, généralement exprimée en pourcentage.

Au-delà de la distinction entre l’humidité relative et l’humidité absolue, les capteurs d’humidité sont classés en trois catégories en fonction de leur méthode de mesure.
 
Un capteur d’humidité capacitif mesure l’humidité relative. Il utilise un matériau diélectrique hygroscopique entre deux plaques conductrices. Lorsque le matériau diélectrique absorbe de la vapeur d’eau, il modifie la constante diélectrique et la capacité du capteur (la capacité à collecter et à stocker une charge électrique), qui est mesurée et convertie en une mesure de l’humidité relative. Ces capteurs sont connus pour leur grande précision sur une large plage (0-100 %).
Un capteur d’humidité résistif (également connu sous le nom de capteur de conductivité électrique) mesure l’humidité relative en utilisant l’impédance électrique des ions contenus dans les sels. Pour ce faire, il utilise une couche conductrice hygroscopique composée d’électrodes imbriquées en forme de peigne pour absorber la vapeur d’eau. Lorsque le niveau d’humidité augmente, la couche absorbe davantage de vapeur d’eau, ce qui entraîne une diminution de la résistivité et une augmentation de la conductivité, et cette variation est mesurée pour déterminer le taux d’humidité relative. Ces capteurs sont moins précis que les capteurs capacitifs en raison de l’absence de normes d’étalonnage et sont souvent utilisés dans des applications où le coût est une préoccupation majeure.

Un capteur d’humidité à conductivité thermique utilise deux sondes pour mesurer l’humidité ambiante. Une sonde est exposée à l’air ambiant et l’autre est hermétiquement scellée dans de l’azote sec. Lorsque l’humidité varie, la conductivité thermique de l’air ambiant change, ce qui affecte la résistance entre les deux sondes. Cette différence de température est mesurée et convertie en une valeur d’humidité relative. Ces capteurs sont connus pour leur durabilité dans les environnements corrosifs et sont utilisés dans les environnements à haute température lorsqu’un contrôle très précis de l’humidité est essentiel.

Les capteurs d’humidité sont utilisés dans une grande variété d’industries, notamment :

Les produits pharmaceutiques : Surveillance des conditions de stockage des biens critiques, tels que les médicaments et les vaccins.
Hôpitaux et soins de santé : Maintien de conditions appropriées pour les équipements médicaux et les zones de soins aux patients.
Recherche en sciences de la vie : Les conditions de stockage sont vitales pour les chercheurs et les développeurs afin d’éviter les résultats inexacts et les recherches incomplètes.
Logistique : Garantir la qualité et la sécurité des produits tout au long de la chaîne d’approvisionnement.
Agro-alimentaire : Garantir des conditions de stockage et de traitement adéquates.
Fabrication et production : Contrôle des processus sensibles à l’humidité.
Aérospatiale : Surveillance des conditions environnementales pour les équipements et les matériaux.

Pour choisir le bon capteur d’humidité, posez-vous les questions suivantes :
 
Dois-je surveiller l’humidité relative ou l’humidité ambiante ? Cette question est importante, car si vous choisissez le mauvais type de capteur, vous obtiendrez des données non pertinentes pour votre application spécifique.

Quelle est la précision du capteur dont j’ai besoin pour mon application ? Le choix d’un capteur dont la précision est insuffisante peut entraîner des erreurs coûteuses ou compromettre la qualité du produit. Assurez-vous que le capteur couvre la plage d’humidité dont vous avez besoin et qu’il offre la précision requise pour votre application.

À quelle vitesse le capteur doit-il réagir aux variations d’humidité ? Le temps de réponse est essentiel dans les applications où des fluctuations rapides de l’humidité se produisent, car tout retard dans la détection ou l’action corrective peut endommager les produits ou les processus.

Le capteur sera-t-il placé dans des environnements où les températures et la pression sont extrêmes, ou à proximité de contaminants ou de matériaux corrosifs ? Négliger ces considérations peut entraîner une défaillance prématurée du capteur ou des relevés inexacts, et éventuellement un remplacement coûteux ou une interruption du processus. Si vous travaillez dans l’un de ces environnements, choisissez un capteur capable de résister à ces facteurs.

Le capteur peut-il s’intégrer facilement dans nos systèmes existants ? Veillez à vérifier la compatibilité du capteur avec d’autres appareils et logiciels.

Des capteurs d’humidité correctement étalonnés sont essentiels pour garantir la précision, afin que vous puissiez rester en conformité et protéger vos actifs. À toutes fins utiles, seules les personnes formées aux normes du National Institute of Science and Technology (NIST) et à l’utilisation d’équipements spécialisés doivent procéder à des étalonnages. Les étapes à suivre sont les suivantes

1. Placer le capteur et un étalon dans un environnement confiné et stable.
2. Effectuer des tests de comparaison et enregistrer l’écart entre le capteur et l’étalon.
3. Effectuer des ajustements du point zéro et de l’échelle pour garantir la précision.
4. Effectuer une lecture finale de l’étalonnage.

Dickson propose des services d’étalonnage A2LA et NIST pour garantir la précision des capteurs. Pour accélérer le processus, Dickson propose également des Replaceable Sensors™. Au lieu d’effectuer l’étalonnage vous-même ou d’envoyer votre appareil en réparation, il vous suffit de commander un capteur préétalonné par courrier, de retirer l’ancien et de brancher le nouveau pour terminer le réétalonnage.

Avec le temps, les capteurs d’humidité peuvent perdre leur précision en raison de l’usure naturelle. En règle générale, vous devez réétalonner vos capteurs au moins une fois par an. Toutefois, il peut s’avérer nécessaire d’effectuer des étalonnages plus ou moins fréquents en fonction de l’application, de l’environnement, de la qualité du capteur et de l’évaluation des risques. Pour obtenir des conseils plus précis, consultez le fabricant de votre capteur ou un spécialiste de l’étalonnage.

Cliquez ici pour en savoir plus sur les services d’étalonnage de Dickson.

Si vous possédez des enregistreurs de données ou des enregistreurs graphiques Dickson, il suffit de quelques secondes pour remplacer un ancien capteur par un Dickson Replaceable Sensor™.

Les capteurs d’humidité Dickson sont conçus pour fonctionner à un niveau de précision plus élevé que les capteurs habituels.
De nombreux dispositifs courants affichent des plages de précision de ±3% à ±5% d’humidité relative. Un capteur d’humidité Dickson de base est étalonné pour une précision de ±2,0 % d’humidité relative dans une plage de 5 à 95 % d’humidité relative.
Ce niveau de précision est souvent requis dans les environnements industriels et de laboratoire, où de légères déviations de l’humidité peuvent entraîner des conséquences importantes.

Au fil du temps, les composants d’un capteur d’humidité peuvent se dégrader en raison d’une exposition constante à l’humidité, à des températures extrêmes et à des contaminants potentiels. Cette dégradation entraîne une « dérive » des capteurs par rapport à leur étalonnage d’origine et produit des relevés inexacts.
L’endroit où le capteur est installé peut également avoir un impact significatif. Le flux d’air, la proximité de sources de chaleur et d’autres facteurs peuvent modifier les relevés.
La poussière, les vapeurs chimiques et d’autres particules en suspension dans l’air peuvent s’accumuler à la surface du capteur et entraver sa capacité à mesurer l’humidité avec précision.
La fréquence d’étalonnage d’un capteur d’humidité peut également jouer un rôle dans sa précision.

Oui, les capteurs d’humidité doivent être stockés et manipulés avec précaution. Ils doivent être conservés dans des environnements propres et secs, dans les plages de température et d’humidité spécifiées, et être protégés des contaminants, des vibrations excessives et des chocs soudains. En outre, il est essentiel d’éviter toute manipulation directe de l’élément sensible et de stocker les capteurs avec leurs données d’étalonnage afin de préserver leur précision.

Il existe actuellement trois enregistreurs de données Dickson compatibles avec les capteurs d’humidité Dickson :

Enregistreur de données Cobalt X
Enregistreur de données Cobalt XS
Enregistreur DicksonOne

En fonction de vos besoins, les options pour les enregistreurs vont des enregistreurs USB à nos enregistreurs DicksonOne, LoRaWAN, Ethernet et Wi-Fi.