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Registro Imprese Varese 17706
R.E.A. Varese 178250
Il Model 2900 Humidity Generation System di Thunder Scientific è un sistema auto-contenuto in grado di produrre atmosfere a umidità nota utilizzando il principio fondamentale two-pressure. Il sistema può fornire in modo continuo umidità relativa, punto di rugiada, punto di brina, parti per milione (ppm) e altri valori calcolati, per la calibrazione e la valutazione di strumenti e per test ambientali di precisione.
Il sistema genera automaticamente setpoint di umidità e temperatura inseriti manualmente e profili multipunto creati dall’utente. È possibile programmare umidità, temperature, portate e intervalli di tempo.
Principio di funzionamento
Il processo di generazione two-pressure consiste nel saturare aria o azoto con vapore acqueo a temperatura e pressione note. L’aria satura ad alta pressione fluisce dal saturatore attraverso una valvola di riduzione pressione, dove viene ridotta in modo isotermo alla pressione di prova alla temperatura di prova. La generazione di umidità dipende dalla misura di temperatura e pressione, non dalla quantità di vapore misurata nell’aria.
L’incertezza del sistema è determinata dalle incertezze di temperatura e pressione e dalla stabilità e uniformità delle misure. A raggiungimento dell’equilibrio, le indicazioni di temperatura e pressione di saturazione, temperatura di prova e pressione di prova sono utilizzate per determinare tutti i parametri igrometrici.
Sistema di controllo e automazione
Il Model 2900 integra un sistema di controllo stand-alone che esegue tutte le funzioni necessarie per la generazione e il controllo dell’umidità. Utilizza moduli I/O a 24 bit con condizionamento del segnale integrato per l’acquisizione dati e impiega interfacce seriali verso trasduttori e motori stepper per il controllo del processo.
Il sistema utilizza un sistema operativo embedded con software dedicato per controllare e interfacciarsi con il computer HMI che esegue ControLog. ControLog automatizza completamente il funzionamento del generatore e consente connessioni a dispositivi tramite diverse interfacce. Come motore matematico, ControLog usa HumiCalc con Uncertainty per il calcolo dei valori di umidità e delle incertezze in tempo reale.
I dati del generatore e dei dispositivi collegati vengono recuperati e memorizzati automaticamente per visualizzazione numerica o grafica in tempo reale o in post-processo. I dati possono essere esportati tramite unità USB per analisi, post-processing e stampa su un PC Windows esterno.
L’interfaccia operatore è un display touch multi-point che consente di selezionare parametri di umidità, pressione, temperatura e unità di portata. La scheda Parameter è l’interfaccia principale e include sezioni di controllo e umidità calcolata, con campi per inserimento setpoint e visualizzazione del valore effettivo.
Controllo temperatura, pressione e portata
Il sistema incorpora una camera di prova con camicia a fluido acqua/glicole per un controllo estremamente stabile della temperatura. La temperatura della camera da -10 °C a 72 °C è controllata tramite algoritmi PID che regolano la temperatura del fluido che avvolge la camera e i componenti associati.
Il fluido acqua/glicole è ricircolato a circa 14 galloni/minuto tramite una pompa centrifuga a trascinamento magnetico, garantendo condizionamento termico dei componenti e ottenendo ottima stabilità e uniformità per una generazione di umidità stabile.
Il controllo della pressione e della portata massica è ottenuto tramite attuazione computerizzata di gruppi valvole elettromeccaniche. Pressione di saturazione e portata massica sono misurate e controllate in continuo con algoritmi PID analoghi a quelli del controllo temperatura.
La calibrazione dei trasduttori di temperatura e pressione determina l’accuratezza del generatore. Il sistema impiega uno schema di calibrazione software integrato che consente la calibrazione di sonde e trasduttori mentre sono collegati elettricamente al generatore; i coefficienti vengono calcolati dal computer e memorizzati.
Camera di prova
La camera di prova ha dimensioni interne di 12″ x 12″ x 10″ e opera a pressione ambiente. L’accesso è disponibile tramite due porte da 1,88″ (47,7 mm) di diametro sul lato destro. Una ventola interna a velocità variabile, azionata esternamente, è integrata nella parete posteriore per ridurre i gradienti termici.
1 Tracciabile al Sistema Internazionale di unità (SI) tramite un istituto metrologico nazionale (NIST) riconosciuto attraverso un CIPM MRA.
6 Pressione camera a 1 atmosfera. I valori di incertezza rappresentano un’incertezza estesa con fattore di copertura k=2 (circa 95% di confidenza). L’incertezza non è specificata per temperature sotto 0 °C o per portate sotto 10 L/min. L’incertezza è basata sul valore worst-case dell’analisi di incertezza del 2900.
| Campo umidità relativa | 10 to 95 %RH, 10 to 40 L/min |
|---|---|
| Campo umidità relativa2 | 95 to 98 %RH, 10 to 20 L/min |
| Campo temperatura punto di brina (Frost Point) | –33.60 to 0 °C |
| Campo temperatura punto di rugiada (Dew Point) | –36.94 to 70 °C |
| Campo temperatura fluido camera3 | –10 to 72 °C |
| Stabilità controllo temperatura fluido camera4 | 0.002 °C |
| Uniformità temperatura camera5 | < 0.04 °C |
| Velocità riscaldamento fluido camera | from –10 to 72 °C 0.5 °C per Minute (average) |
| Velocità raffreddamento fluido camera | from 72 to 0 °C 0.5 °C per Minute (average) |
| Velocità raffreddamento fluido camera | from 0 to –10 °C 0.2 °C per Minute (average) |
| Risoluzione display | 0.001 |
| Specifiche temperatura | 0.027 °C |
| Tipo gas | Air or Nitrogen |
| Rating pressione gas (MAWP) | 175 psiG |
| Campo portata gas | 10 to 50 L/min |
| Specifiche portata gas | 5% of full scale |
| Campo pressione saturazione | Ambient to 160 psiA |
| Specifiche pressione saturazione | 0.02% of full scale |
| Campo pressione camera di prova | Ambient |
| Campo pressione di alimentazione | Ambient to 150 psiG |
| Specifiche pressione di alimentazione | ±1 psiG |
| Dimensioni camera di prova | 12″ H x 12″ W x 10″ D (30.48 cm x 30.48 cm x 25.4 cm) |
| Dimensioni fisiche | 23″ H x 36″ W x 23″ D (58.42 cm x 91.44 cm x 58.42 cm) |
| Porte di accesso | 2 @ Ø1.875″ (47.6 mm) located on right side |
| Peso generatore (netto) | 265 Lbs. (120.2 Kg) |
| Peso (Generatore, carrello e sistema aria) | 521 Lbs. (236.3 Kg) |
2 Il sistema limita la portata massica a 20 L/min per %RH superiori a 95.
3 È controllata a setpoint solo la temperatura del fluido di scambio termico glicole/acqua che circola attorno alla camera tramite la sonda di temperatura di saturazione. La temperatura interna della camera può variare in funzione della configurazione porta, del setup e dell’uniformità. Nota: il 2900 può operare solo per un periodo di tempo finito a o sotto 0 °C.
4 La stabilità del controllo temperatura è definita come deviazione standard su 10 minuti, misurata dal sensore di controllo temperatura di saturazione dopo 60 minuti al punto.
5 L’uniformità di temperatura della camera è definita come la differenza massima tra due posizioni qualsiasi in un singolo istante. Le posizioni sono entro 1 pollice dalla parete e entro 2,5 pollici dalla porta. Con velocità minima ventola 25% per -10 °C a 72 °C con opzione porta a camicia fluido e ±10 °C da ambiente quando non utilizzata.
| Incertezza RH | 10 to 95 %RH, 0 to 70 °C, 10 to 40 L/min 0.5% of reading |
|---|---|
| Incertezza RH | 95 to 98 %RH, 0 to 70 °C, 10 to 20 L/min 0.5% of reading |
| Incertezza dew/frost point | < 0 °C, 10 to 40 L/min 0.05 °C |
| Incertezza dew point | 0 to 70 °C, 10 to 40 L/min 0.08 °C |
| Incertezza temperatura camera di prova | -10 to 72 °C 0.031 °C |
| Incertezza pressione camera di prova | Ambient 0.007 psiA |
6 Pressione camera a 1 atmosfera. I valori di incertezza rappresentano un’incertezza estesa con k=2 (circa 95% di confidenza). Incertezza non specificata sotto 0 °C o sotto 10 L/min. Basata sul worst-case dell’analisi di incertezza del 2900.
| Alimentazione elettrica | 200-230/210-240 V~, 10 A, 1 Ø, 50/60 Hz |
|---|---|
| Alimentazione gas | 175 psiG @ 50 L/min |
| Temperatura operativa | 15 to 30 °C |
|---|---|
| Temperatura di stoccaggio | 0 to 50 °C |
| Umidità | 5 to 95% Non-condensing |
