Hallo, Frage an alle, die beruflich mit Klimaschränken / Environmental Tests zu tun haben: Ich möchte mir eine (sehr) kleine Klimakammer bauen, in der ich Elektronikkomponenten überschaubarer Größe (bis ca. 300 x 300 x 300 mm) selbst testen kann, im Prototypenlabor. Das ganze dient nicht der endgültigen Zertifizierung, sondern es soll einmal als Pre-Compliance-Test herhalten (haben ich so eine Chance), zum anderen soll es als Hilfe dienen, garantierte Eigenschaften einer Komponente festzulegen. Zum Beispiel die Genauigkeit eines Messwertes bei verschiedenen Umgebungsbedingungen (schreibe ich +/- 1% in das Datenblatt oder doch lieber +/- 2%). Das Budget ist leider sehr, sehr begrenzt, Selbstbau mit möglichst viel vorhandenem Material ist angesagt. Die Möglichkeiten der Werkstatt hier sind aber ganz gut. - eine gut isolierte Kammer ist vorhanden - Feuchtigkeit und Temperatur MESSEN ist kein Problem - eine Stellgröße "füttern" bekommen wir auch hin - für Heizen und Kühlen haben wir schon ganz gute Ideen, die gerade getestet werden Allerdings fehlt im Moment noch der Geistesblitz, wie wir eine definierte relative Luftfeuchtigkeit einstellen und halten können. Bei unseren Tests typisch zu erreichende Werte sind 85 bis 95% rel. Feuchte. Eine Idee war, einen Wasserkocher in die Kammer zu stellen, der die Temperatur so anpasst, das gerade genug Wasser verdunstet. Dabei stellen wir es uns aber schwierig vor, schnell genug zu messen und einen Regler dafür auszulegen. Auch muss die angefeuchtete Luft gut umgewälzt werden, damit etwas sinnvolles herauskommt. Ein normaler Ventilator hätte aber auf Dauer bestimmt etwas gegen Wasserdampf... Eine andere Idee war ein Druckkessel, der Wasser enthält und so beheizt wird, das ständig ein gewisser Überdruck herrscht. Der wäre außerhalb der Kammer. Über ein Magnetventil könnte man dosiert Wasserdampf in die Kammer "pusten". Die bräuchte dann aber einen Druckausgleich. Die nächste Frage ist: Wie bekommt man die Feuchtigkeit wieder raus? Von außen mit Frischluft durchspülen und dagegen anheizen? Ideen und Erfahrungen mit professioneller Technik werden gerne entgegengenommen :)
Man misst per Salzlösungen, das ist hobbytauglich und billig. http://www.d-r-h.de/hilfstabellen/klima_def_luftfeuchte.html Du siehst, daß manche nicht mal eine genaue Temperatur brauchen. Also besorge (über eBay) mal ein paar sinnvolle Salze.
Verstehe ich das richtig: Ich stell mir eine NaCl Loesung hin (ganz gleich welche Konzentration) und dann stellt sich in der Luft druber eine Luftfeuchtigkeit von 75% ein? Viele Gruesse
ultraschallvernebler? und kreuzstromwärmetausche benutzen um die frischluft vorzuwärmen?
Oliver schrieb: > Eine Idee war, einen Wasserkocher in die Kammer zu stellen, der die > Temperatur so anpasst, das gerade genug Wasser verdunstet. Die Idee finde ich gar nicht so schlecht. Das mit dem Salz ist zwar genauer, aber es ist im Alltag viel bequemer 2 Sollwerte einzustellen und der Rest geht automatisch. Auch Kurven fahren etc. geht mit dem Salz nicht so einfach. > Dabei stellen > wir es uns aber schwierig vor, schnell genug zu messen und einen Regler > dafür auszulegen. Wie wolltest Du denn messen daß Dir das zu langsam wird? Ich würde z.B. nen SHT25 vorschlagen: http://www.sensirion.com/de/produkte/feuchte-und-temperatur/feuchtesensor-sht25/ > Auch muss die angefeuchtete Luft gut umgewälzt werden, > damit etwas sinnvolles herauskommt. Ein normaler Ventilator hätte aber > auf Dauer bestimmt etwas gegen Wasserdampf... Wenn Du mit dem Ventilator bläst und nicht saugst, bekommt der nur die Soll-Feuchte im Raum ab, nicht den vollen Wasserdampf. PC-Ventilatoren haben sich bei mir als recht robust rausgestellt. > Die nächste Frage ist: Wie bekommt man die Feuchtigkeit wieder raus? Genau wie ne Klimaanlage: Kühlen und abtropfen lassen. Wenn die Kühlleistung so hoch ist daß es friert, kurz wieder anheizen, dann tropft es ab. So machen es z.B. die Gefrierschränke mit Abtau-Automatik. Für sowas ist ne Fläche mit Peltier-Elementen ganz praktisch. Relative Luftfeuchte und Temperatur stehen in engem Zusammenhang. Der Regler sollte den kennen und berücksichtigen. Muss man sich etwas Gedanken machen wie man das am besten programmiert.
Oliver schrieb: > Ideen und Erfahrungen mit professioneller Technik werden gerne > entgegengenommen :) In einer Richtung regeln ist einfach: man muss bloss Wasser verdunsten bis die gewünschte Feuchte erreicht ist. Aber erstens darf dann die Regelung nicht überschwingen und zweitens kann man prinzipiell keine geringere Feuchtigkeit als in der Umgebung einstellen. So wie man mit einer Nur-Heizung auch nur Temperaturen über der Umgebung regeln kann. Die Feuchtigkeit herunterzukriegen ist viel schwieriger: üblicherweise kühlt man die Luft mit einem Klimagerät ab, so dass das Wasser kondensiert. Es gibt auch Lufttrockner für Druckluftanlagen, die mit chemischen Kreisprozessen arbeiten (und Taupunkte bis -60 C erzielen), aber das ist technisch noch aufwendiger, braucht aber weniger Energie. Wir hatten eine Klimanlage für Temperatur und Feuchtigkeit in der Leiterplattenfertigung, die hat zuerst die Zuluft konvetionell gekühlt, bis kaum Wasser drin war, und dann mit Verdampfern (so etwa 30 kW) die Feuchtigkeit auf den gewünschten Wert gebracht. Sowas kostet aber rund 1 Mio und verbrät unglaubliche Mengen Energie. Es ist natürlich viel einfacher, Umgebungsluft reinzublasen, aber dann kommt man eben nicht unter die umgebende Luftfeuchte. Gruss Reinhard
>Die Feuchtigkeit herunterzukriegen ist viel schwieriger
El. Luftentfeuchter gibt es in jedem besseren Baumakt ab 100€, Frage ist
eher wie er sein doch recht kleines Volumem damit auf 1% wertstabil und
reproduzierbar halten kann.
Ich wuerd unten in der Messakammer eine offene Wasserflaeche haben, mit einer Heizung. Eine Umluft braucht man sowieso. Bei einem besimmten kontrollierten Frischluftanteil und eine gewissen Temperatur im Waaser sollte man eine stabile Luftfeuchte erziehlen. Ich wuerd da mal eine Woche lang messen und einstaellen, und nachher nur noch Steuern und nicht mehr regeln.
All die Verfahren mit Wasservedunstung benötigen erst mal einen genauen Sensor auf den man sich verlassen kann. Das Salz-Verfahren benötigt so etwas nicht.
Köttermann hatte das mit einem beheizbaren Wasserreservoir, einer Umwälzpumpe und einem Verdampfer (Blechplatte) gelöst. Das Wasser wird über die Platte umgewälzt, dabei verdunstet je nach den herrschenden Temperaturen ein gewisser Teil. Irgendwann hat man dann einen stabilen Wert in der Prüfkammer. Die Temperatur des Reservoirs stellt man nach einer Tabelle ein.
Mach es wie die Befeuchter für Beatmungsmaschinen auf der Intensivstation: Luft durch Wasser blubbern lassen. Wenn Du das Wasser auf ca. 90°C oder so aufheizt, dürftest Du über eine kleine Aquarium-Luftpumpe schnell und präzise die gewünschte Feuchtigkeit in die Kammer einblasen können.
Ultraschallvernebler lässt sich gut regeln. Der wird auch dazu benutzt um in Räumen ein gesundes Klima zu erzeugen.Wenn sich der feine Nebel zudem auf einer Heizplatte niederschlagen kann und verdunsten kann schlägt man zwei fliegen (Temperatur und Luftfeuchte)mit einer Klappe.
> Der wird auch dazu benutzt um in Räumen ein gesundes Klima zu erzeugen
Prust.
Du meinst: Den Kalk des Wassers überall gleichmässig als Schmutzschicht
zu verteilen.
MaWin schrieb: > Du meinst: Den Kalk des Wassers überall gleichmässig als Schmutzschicht > zu verteilen. Es ist egal, wie du die Feuchtigkeit in die Luft bringst, der Kalk bleibt immer übrig. Auf die Art musst du ihn wenigstens nicht aus dem Gerät entfernen :-) Gruss Reinhard
> Es ist egal, wie du die Feuchtigkeit in die Luft bringst, der Kalk > bleibt immer übrig. Bei Ultraschallverneblern: Nein, die ist dann auf den Möbeln. BTDT.
In unseren Schränken von Kendro (früher Heraeus, heute Thermo) sitzt ein Verdampfer. Das ist ein isolierter Heizblock der intern auf ca. 500° aufgeheizt ist. Mit einem Wasserbehälter und einem kleinen Ventil wird durch die Schwerkraft Wasser in kleinen Portionen durch einen Schlauch in den Verdampfer geleitet. Der Ausgang des Verdampfers wird per kleinem Schlauch in den Probenraum geleitet. Damit kann ich problemlos 30-95rH einstellen. Die Firma Binder löst das anders. Auf dem Boden des Schrankes steht eine große Schale mit Wasser. Durch die Wärme im Schrank stellt sich automatisch die maximale Luftfeuchte für die entsprechende Temperatur ein. Zusätzlich ist auf dem Boden eine kleine Schale angebracht. Unter dem Edelstahlboden direkt unter der Schale ist die Isolierung ausgespart und ein Lüfter eingesetzt. Je nach Lüfterdrehzahl kühlt der Boden der Schale ab und es kondensiert ein Teil der Feuchtigkeit in der Schale. So kann man die Feuchtigkeit auch relativ genau regeln. Beide Schränke haben im Innenraum einen Lüfter zum Umwälzen der Innenluft. Torsten
MaWin schrieb: > Bei Ultraschallverneblern: Nein, die ist dann auf den Möbeln. BTDT. Schon mal was von destiliertem Wasser gehört?
Kommt darauf an, wie du "kleine Klimakammer" definierst. ICH würde mit folgendem Ansatz einsteigen: - Peltier-Elemente, die können heizen und kühlen, je nach Stromrichtung und Intensität. Allerdings würde ich die nicht direkt in die Kammer bauen, sondern in einem Kanal bzw. "Nebenraum" und per Lüfter eine Umfuftfunktion realisieren. - Ultraschall-Zerstäuber für den Wassergehalt Rel. Luftfeuchte und Temperatur sind eng gekoppelt. Senbsoren dafür sind kein Problem, die Regelungs-Hardware ist auch nicht der Hit, aaaber die Regel-Strategie (Software-Problem) hats wirklich insich ...
Frank schrieb: > die Regelungs-Hardware ist auch nicht der Hit, aaaber die > Regel-Strategie (Software-Problem) hats wirklich insich .. Einfach mit der absoluten Feuchtigkeit rechnen und diese auch regeln :) Dafür reichen Druck und Temperatur, beide Werte sollten in einer Klimakammer sowieso gemessen werden. Die Messwerte für Temperatur, Druck und relative Feuchte ergeben bei bekanntem Volumen die Masse des in der Kammer enthaltenen Wasserdampfes. Der Sollwert wird auf die gleiche Weise ermittelt. Somit ist bekannt, wieviel Wasserdampf zusätzlich in die Kammer eingebracht werden muss bzw. wieviel herausgelüftet werden muss. Die Auslegung des passenden Reglers dürfte sich wohl hauptsächlich nach der Trägheit des Gesamtsystems richten - besonders die Messung ist recht langsam.
Oliver schrieb: > Die Messwerte für Temperatur, Druck und relative Feuchte ergeben bei > bekanntem Volumen die Masse des in der Kammer enthaltenen Wasserdampfes. Woher kennst Du das Luftvolumen in der Kammer? Wenn Dein Prüfling drinsteht und der 3/4 des Volumens füllt sehen die Werte ein wenig anders aus als wenn die Kammer leer ist...
herbert schrieb: > > Schon mal was von destiliertem Wasser gehört? Nein. Hat das was mit destilliertem Wasser zu tun?
John Drake schrieb: > Nein. Hat das was mit destilliertem Wasser zu tun? Der Vorwurf des verkalkens schon...
Eine Winzigkammer... Wasser mittels Wärme verdunsten und dann auch noch mit normalen Temperaturen arbeiten... Hat die Quadratur des Kreises doch geklappt? Feuchte mittels Salz reduzieren... Du brauchst für die Tests ganz schön feucht bis reichlich trocken. Darüber hinaus nimmt Salz die Feuchte über die Oberfläche auf, d.h. große Fläche - große Wirkung - kleine Fläche... Also auch nix mit klein. Natürlich kannst Du eine kleine Messkammer verwenden, aber für definierte Verhältnisse brauchst Du Volumen möglichst in ausreichender Bewegung, damit die Werte für Temperatur und Feuchte definiert festgelegt und gemessen werden können. Durchmischung hat in diesen Fällen noch nie geschadet. Also auch nix mit klein. Ich würde ein abgeschlossenes Volumen mittels Ultraschallverdampfer (+) oder Pelztierkühler (-) auf definierte Feuchte bringen. Dummerweise wirken sich beide Verfahren auch auf die Temperatur aus. Anschließend würde ich mich um Selbige kümmern. Dabei kann ein Mikroprozessor sehr hilfreich sein, da die relative Feuchte (Arbeitsfeuchte) stark von der Temperatur abhängt und man vorher wissen muss wie sich die Feuchte mit der Temperatur verhält.
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