Problèmes courants lors de la mesure de l'humidité et comment les éviter

Les mesures précises commencent par une installation correcte

Lors de l'installation de capteurs, de nombreuses erreurs peuvent être commises, toutes pouvant entraîner des écarts de mesure. Des mesures imprécises peuvent conduire à une consommation d'énergie excessive, à une faible qualité des produits et à une efficacité des processus réduite, à des rappels coûteux en raison d'un non-respect des réglementations, et à des conditions sous-optimales pour les personnes dans les bâtiments. Les conseils suivants vous aideront à effectuer une installation correcte dès la première fois et ainsi à améliorer la précision des mesures.

Lors de l'installation de capteurs muraux internes, il faut toujours respecter ce qui suit :

1. Choix d'un emplacement d'installation approprié

Le critère le plus important lors de l'installation d'un capteur de mesure pour contrôler des pièces où se trouvent des personnes est son emplacement. Si vous souhaitez mesurer les conditions ambiantes auxquelles les personnes sont exposées dans une pièce, vous devez impérativement choisir un emplacement représentatif avec une circulation d'air libre et sans sources de chaleur à proximité.

Quelques erreurs courantes à éviter :

– Ne pas installer les capteurs dans des zones à circulation d'air limitée, par exemple derrière des portes, appareils ou meubles.
– Ne pas installer les capteurs à proximité d'objets générant de la chaleur, comme un radiateur, un conduit de chauffage ou au-dessus d'une imprimante ou d'un copieur.
– Ne pas installer les capteurs en plein soleil. Prenez en compte la position du soleil à chaque moment de la journée.
– Ne pas fixer les capteurs muraux au plafond.
– Ne pas installer les capteurs le long d'un conduit d'air. Cela peut entraîner une variation plus rapide de la valeur mesurée que l'équilibre des conditions ambiantes dans la pièce, ce qui implique des ajustements fréquents du système.

2. Orientation correcte du capteur lors de l'installation

Les capteurs muraux contiennent à la fois le capteur et l’électronique dans un boîtier compact, conçu pour être monté dans une direction spécifique. La chaleur générée par l’électronique monte vers le haut, le capteur doit donc se situer en dessous de l’électronique pour que la chaleur n’altère pas la mesure. De plus, lors d’une installation latérale, l’air chaud ne peut pas s’échapper, ce qui entraîne une valeur de température plus élevée et une humidité plus faible.

3. Montage de plusieurs capteurs côte à côte

Certains capteurs muraux génèrent de la chaleur. Il n’est donc pas recommandé de monter un capteur de température ou d’humidité au-dessus d’un autre. Sinon, la chaleur peut fausser les mesures de l’autre capteur. Cela peut notamment poser problème avec des capteurs de gaz, qui ont tendance à produire plus de chaleur que d’autres capteurs. Il est préférable de monter les capteurs côte à côte en suivant les recommandations du fabricant. Si les capteurs doivent être empilés, le capteur plus chaud doit être placé nettement au-dessus des autres.

4. Prendre en compte le flux d'air dans la pièce

Les capteurs d'humidité et de température standard sont conçus pour fonctionner efficacement dans un environnement de bureau typique. Si vous utilisez des capteurs dans une pièce avec un flux d'air descendant, par exemple dans une salle blanche, l'air chaud provenant du dessus de l’électronique vers le bas vers les capteurs peut faire augmenter la température mesurée. La solution consiste à utiliser un capteur conçu pour des salles blanches ou des environnements similaires. Ces capteurs ont le capteur et l’électronique séparés, ce qui évite que la chaleur ne les influence tout en maintenant un contact suffisant avec l’environnement.

5. Prendre en compte les différences de pression et une mauvaise étanchéité

Une différence de pression entre la pièce où la mesure est effectuée et les cavités murales du bâtiment peut entraîner des mesures imprécises. Une pression plus faible dans la pièce peut faire entrer de l’air froid par les ouvertures du mur pour les câbles, ce qui réduit considérablement la température mesurée. Ce problème peut être résolu en scellant le passage des câbles.

6. Éviter les erreurs causées par la conduction thermique

Les murs en béton ou en acier peuvent conduire la chaleur, ce qui peut fausser la température et l’humidité mesurées si le capteur est fixé avec des vis directement sur le mur. Cela peut être évité en plaçant une couche d’isolation entre le mur et le capteur ou en fixant le capteur sur un mur intérieur ou une surface mieux isolée.

Le béton influence également les mesures de CO2. Si vous montez un capteur de CO2 sur une surface en béton, vous obtiendrez une valeur très basse, non représentative de l’air dans la pièce. Ce problème peut généralement être résolu en fixant une plaque sous le capteur.

7. Éviter les erreurs dues à la chaleur corporelle

Ce type d’erreur survient généralement lors de mesures manuelles, où la chaleur corporelle fausse les résultats. Lors de mesures manuelles, ne tenez pas l’appareil trop près du corps et évitez de respirer sur le capteur.

Lors de l'installation de capteurs dans des conduits, il faut toujours respecter ce qui suit :

1. Assurer une température intérieure et extérieure équilibrée

Pour les appareils montés dans des conduits, la cause la plus fréquente d’erreur est la différence de température entre l’air à l’intérieur et à l’extérieur du conduit, par exemple lorsque vous souhaitez mesurer les conditions à l’entrée d’un conduit. Les différences de température peuvent entraîner un flux de chaleur dans le conduit, faussant les mesures de température et d’humidité.

Ces effets sont plus marqués dans des conduits isolés ou à faible vitesse d’air ou avec une profondeur d’installation moindre. La solution consiste à utiliser un capteur extérieur de haute qualité ou à isoler correctement le capteur.

2. Prévenir les dommages dus à la condensation

Lorsque l’humidité dans le conduit est élevée et que la température extérieure est plus basse, la conduction thermique peut refroidir le conduit contenant le capteur, provoquant la formation de condensation. La condensation peut également se former à l’intérieur du conduit et couler vers le capteur. Si le capteur est incliné vers le bas, cela peut entraîner des mesures erronées ou même de la corrosion. Pour minimiser ces effets, il est conseillé de monter le capteur horizontalement ou légèrement incliné vers le haut, afin que toute condensation puisse s’écouler en toute sécurité du capteur.

3. Éviter de monter les capteurs dans des conduits morts

Comme pour les capteurs muraux internes, il est important de fixer le capteur à un endroit représentatif. Si vous montez un capteur dans un conduit mort, l’air ne passera peut-être pas devant le capteur, ce qui rendra la mesure non représentative des conditions du flux principal. L’air autour du capteur change plus lentement que le flux principal, ce qui peut fausser les mesures. Veillez toujours à ce que le capteur soit en contact constant avec le flux d’air approprié, et évitez de monter des capteurs dans des conduits morts.

4. Considérer toutes les options lors d’une installation partielle dans un processus

Dans le cas de capteurs partiellement installés à l’intérieur et à l’extérieur d’un processus, la différence de température peut être très importante. Par exemple, si la température et l’humidité relative dans un four sont mesurées à travers une paroi isolée, un boîtier de capteur en métal avec une fuite thermique peut indiquer des conditions de four inférieures à la réalité, avec une température plus basse et une humidité relative plus élevée. La fuite thermique dépend du flux d’air. En air calme, la sonde se refroidit davantage, ce qui augmente la marge d’erreur. Avec une humidité plus élevée, non seulement les mesures de température et d’humidité relative sont faussées, mais il y a aussi un risque de condensation.

Il existe deux solutions à ce problème. La première consiste à améliorer l’installation : en insérant la sonde plus profondément dans le processus et/ou en isolant toutes les parties de la sonde situées en dehors du processus. Cela réduit la différence de température et permet une mesure précise de l’humidité relative. Vous pouvez également envisager de ne pas mesurer l’humidité relative si cela n’est pas nécessaire, en utilisant d’autres paramètres, certains étant insensibles à la température. Vous pouvez ainsi utiliser une sonde chauffée qui ne favorise pas la formation de condensation.

5. Éviter de monter les capteurs trop près d’un humidificateur

Les capteurs d’humidité montés dans les conduits sont souvent utilisés pour la régulation de l’humidité, notamment avec des brumisateurs ou humidificateurs à pulvérisation. Si un capteur dans un conduit est placé trop près d’un humidificateur, de la condensation peut se former sur le capteur, rendant les mesures imprécises.

Dans le pire des cas, cela peut endommager le capteur. Même dans des cas moins graves, il est impossible de contrôler précisément quoi que ce soit avec un capteur constamment exposé à l’humidité. La répétition de l’humidification et du séchage du capteur entraîne de fortes fluctuations des valeurs d’humidité, ce qui peut faire fonctionner les appareils en continu sans respecter les conditions. De plus, cela accélère l’usure et la contamination du capteur, aggravant encore l’imprécision.

Pour éviter ces problèmes, il faut monter les capteurs dans les conduits à une distance suffisante des humidificateurs. La distance recommandée dépend de la taille du conduit et du débit d’air, mais une règle générale est de cinq mètres. Lors de l’installation d’un capteur dans un conduit, il est également conseillé d’ajouter une prise supplémentaire après le capteur, permettant d’installer temporairement une sonde de référence pour vérifier et calibrer le capteur principal. Cette prise peut être couverte avec du ruban adhésif pour éviter toute fuite lorsqu’elle n’est pas utilisée.

Lors de l’installation de capteurs extérieurs, il faut toujours respecter ce qui suit :

1. Utiliser une protection contre le rayonnement

Les rayons du soleil peuvent chauffer un capteur de 2 °C sans problème. Pour éviter l’impact du rayonnement solaire, utilisez un capteur équipé d’une protection contre le rayonnement de haute qualité, noire sous la plaque. Le vent réduit le chauffage. Montez votre capteur dans un endroit avec une circulation d’air libre. Nettoyez également régulièrement la protection, car une protection sale chauffe davantage. En milieu urbain, un nettoyage plus fréquent peut être nécessaire. Si la face extérieure de la protection est noire ou sale, il est temps de la nettoyer ! Lors du montage sur un mur, il est généralement préférable de choisir un mur orienté au nord, moins exposé au rayonnement solaire.

2. Protéger le capteur contre la pluie et les intempéries

La pluie, la neige ou la condensation peuvent entraîner l’accumulation d’eau sur ou près du capteur, ce qui fausse les mesures et augmente l’humidité enregistrée. Le mauvais temps peut également endommager le capteur. Voici plusieurs moyens de le protéger :

– Utiliser un capteur conçu pour une utilisation en extérieur humide.
– Installer le capteur dans un endroit bien ventilé. Le vent favorise l’évaporation de l’eau et assure des mesures fiables.
– Utiliser une sonde chauffée dans les applications industrielles pour éviter la condensation.

3. Installer le capteur à distance d’autres sources de chaleur

Les murs des bâtiments peuvent avoir une grande masse thermique et stocker la chaleur ou le froid. Ils peuvent aussi être chauffés par le rayonnement solaire. Si le capteur est monté sans décalage suffisant près d’un mur ou d’un toit noir, cela peut entraîner des mesures imprécises.

Pour réduire ces effets de chauffage, il est conseillé d’installer les capteurs extérieurs à un endroit où ils sont exposés au flux d’air et au vent. Idéalement, ils devraient être montés sur un mât entièrement dégagé, à l’écart des bâtiments ou sur le toit. Évitez les surfaces sombres en plein soleil et ne fixez pas le capteur sous la corniche du toit. Sous la corniche, l’air chaud s’accumule, ce qui peut entraîner des mesures imprécises et peu fiables.

Webinaire « Humidity Academy » de Vaisala

Dans la fabrication industrielle, l’humidité peut être nécessaire ou indésirable selon l’application. Une meilleure compréhension de l’humidité vous aidera à la contrôler plus efficacement. Vous pourrez ainsi améliorer l’efficacité des processus et la qualité des produits tout en économisant de l’énergie.

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