Тестирование датчиков влажности
Преамбула: При включении электроники было обнаружено (временное?) повышение влажности в теплом объеме, объяснения которому не было найдено. Всвязи с этим возникла мысль проверить поведение датчиков влажности.
1)Простые тесты
2)Опыты в замкнутом объеме
Датчик помещен в замкнутый сосуд (стеклянная банка из под кофе, пластмассовая крышка с отверстием, с уплотнением, практически герметичная). Сосуд помещался в холодильник (охлаждение) и под фен (нагрев).
Заметно, что
Влажность растет при падении температуры. При пересечении 0°С влажность резко возрастает (выпадение конденсата?). Затем влажность несколько падает (замерзание конденсата?). Стабилизация влажности происходит при более высоком уровне (за счет изменения давления насыщенных паров). При нагреве на некоторое время происходит резкое повышение влажности, которое затем падает (перераспределение конденсата?). Возможная причина – испарение конденсата с теплых поверхностей (теплые стенки) и конденсация на холодных поверхностях (холодный датчик). При дальнейшем нагреве температура выравнивается, весь конденсат испаряется и влажность падает ниже начального уровня, что закономерно связано с повышением давления насыщенных паров. Относительная влажность равна отношению парциального давления паров воды к давлению насыщеного водяного пара, поэтому при повышении температуры влажность в замкнутом сосуде закономерно должна падать, что и наблюдается.3) Опыты с азотом и водой
Чтобы убедиться в корректной работе датчиков, проведен тест с азотом и водой.
Начальная влажность по датчику в зд.167 была 40%. При подаче азота через трубку в банку с датчиком показания датчика упали до 6% (реально около 0%). Следует учитывать, что это уже выходит за диапазон измерения (10...95%), гарантируемые фирмой, поэтому можно сказать, что результат разумный. Затем в банку (на дно) налита вода, чтобы получить насыщенный пар. Показания датчика 98%, что достаточно близко к 100% и находится в пределе точности измерений (2%), гарантируемых фирмой. Видимо, корректность показаний датчиков следует считать установленной.
4)Для проверки того, есть ли влага в теплоизоляции #1, взят кусок стекловаты, использованной для теплоизоляции и помещен в банку. Туда также был закачан азот. Далее наблюдалось повышение влажности. Влажность в воздухе была 38%. После закачки азота удалось снизить влажность до 12% (были трудности с подводом азота). Далее за 6 часов наблюдений влажность в закрытой банке выросла с 12 до 22%. Возможно, это связано с негерметичностью банки (уплотнения делались пластилином, а крышка может пропускать воздух). Для чистоты опыта надо было бы взять пустую банку и повторить опыт. Во всяком случае, исключить наличие влаги в теплоизоляции пока нельзя.
5)Тест со стекловатой, армафлексом и чистым азотом.
В банку помещался попеременно стекловата, армафлекс (два опыта) и чистый азот. В банку накачивался азот, банка герметизировалась пластилином (рисунок 2) и регистрировалось повышение влажности. Кривые сглажены, чтобы подавить помехи. Видно, что со стекловатой и азотом рост примерно одинаков (диффузия?). С армафлексом скорость роста влажности примерно в 10 раз выше. Это позволяет сделать гипотезу, что армафлекс адсорбирует воду. В качестве образцов стекловаты и армафлекса брались кусочки материала теплоизоляции модуля 3. Есть предположение, что армафлекс был на улице (дождь).
Кусочек армафлекса был помещен в воду (под кран) и подсушен феном (на первый взгляд сухой). При сжатии кусочка в руке на поверхности выступала вода, то есть вода в материал в принципе попадает. Это, конечно, не паралон, но все же некоторое количество воды, возможно, адсорбируется.
Резюме:
Датчики влажности на первый взгляд работают корректно, предсказуемо. Неожиданным эффектом явилось временное (и довольно резкое) повышение влажности при нагреве (отеплении) за счет перераспределения конденсата. Это может проявляться при включении электроники (испарение с горячих плат и конденсация на холодных металлических деталях) и при резком нагреве (испарение с теплых панелей охлаждения и конденсация на холодных деталях). Всвязи с этим режим отепления модуля должен быть постепенным, лучше всего за счет тепла от работы электроники, с постепенным повышением температуры стабилизации охлаждающей жидкости, чтобы избежать испарения конденсата с охлаждающих панелей и его выпадения на электроные платы. Такой режим отепления будет более длительным, но и более безопасным. Охлаждающие панели всегда должны оставаться более холодными, чем электроника, во избежание перераспределения конденсата и его попадания на электронные платы. Это надо учитывать при выборе режимов охлаждения и отепления. Использование нагревателей в теплом объеме (например, при аварийном отключении электроники) в свете сказанного представляется сомнительным, так как включение нагревателей приведет к перераспределению конденсата – испарению с нагретых поверхностей вокруг нагревателя и конденсации на холодных (включая платы).Приложение: как выглядит «испытательный стенд», (упомянутый «замкнутый объем») и датчик влажности HTM2500, http://www. /product/fichier/HTM2500.pdf.
|
