Qu'est-ce que le test du point de rosée ?

Lorsqu'on travaille avec des chambres climatiques à humidité et température contrôlées, il est important d'avoir une solide compréhension des états thermodynamiques et en particulier de la condensation de la rosée.

Dans l'article suivant, nous découvrirons ce qu'est le point de rosée et pourquoi il est important pour nos tests en chambre climatique.

Définition du point de rosée

La thermodynamique identifie une série de seuils qui déterminent la transition d'une substance d'un état à un autre. Ces seuils sont appelés « points ».

Le plus connu de ces paramètres est sans aucun doute le point d'ébullition , qui marque le début du processus de vaporisation d'un liquide. Comme nous l'apprenons tous à l'école, le point d'ébullition de l'eau au niveau de la mer est atteint à une température de 100 °C.

Le point de rosée peut être considéré comme l'inverse du point de condensation, car il définit le seuil en dessous duquel un mélange diphasique (comme l'eau et l'air) est saturé en vapeur, ce qui entraîne un changement d'état. La condensation se produit lorsque la température de l'air baisse, réduisant ainsi l'énergie disponible pour maintenir l'eau à l'état de vapeur, qui retourne alors à l'état liquide. 

C'est ce que l'on appelle aussi « rosée » dans le langage courant.

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de résistance climatique

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Comment mesure-t-on le point de rosée ?

Le point de rosée est lié à trois paramètres : la température, l’humidité et la pression atmosphérique.

En supposant que la pression atmosphérique soit constante (comme dans l'exemple de l'eau au niveau de la mer), ce sont les deux autres paramètres qui sont déterminants.

Par exemple, à 85° et 85 % d'humidité relative, le point de rosée descend à 80,9°; à 23°, le point de rosée descend à 12° si l'humidité relative est de 50 %, mais à -10° si l'humidité relative n'est que de 10 %.

L'une des principales normes pour mesurer le point de rosée d'un environnement est la norme ASTM D4230-02.

À quoi sert le point de rosée ?

Le point de rosée est un seuil crucial pour mesurer l'humidité relative d'un environnement. En effet, c'est l'humidité relative qui provoque la saturation d'un gaz et sa condensation en rosée. Comme le montrent les exemples précédents, une simple équation permet de calculer l'humidité relative d'un environnement à partir de sa température et de son point de rosée.

Les météorologues utilisent le point de rosée pour interpréter le climat d'une région, mais il est également important pour toute une série de tests en laboratoire , notamment les tests climatiques qui utilisent des chambres d'humidité et de température.

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Chambre climatique d'humidité et de température FDM

Dans les chambres climatiques, la température joue un rôle fondamental, de même qu'un autre paramètre essentiel : l'humidité relative.

Lors de la réalisation de tests climatiques relatifs à la corrosion des métaux, par exemple, l'humidité est le premier facteur à prendre en considération.

C’est pourquoi il est extrêmement important de veiller à ce que l’échantillon testé soit toujours au-dessus du point de rosée afin d’éviter la formation de condensation, ce qui modifierait les valeurs du test.

Les chambres climatiques FDM garantissent à l'opérateur un contrôle total de tous les paramètres examinés, grâce à nos deux contrôleurs de haute technologie : stillFACE et revoFACE.

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Normes de référence

• ASTM D1533 — Méthode d'essai normalisée pour l'eau dans les liquides isolants
• ISO 18434-1 — Surveillance et diagnostic de l'état des appareils — Techniques de mesure
• CEI 60068-2-30 — Essais cycliques de chaleur humide (incluant l'évaluation cyclique du point de rosée)
• ASTM E337 — Méthode d'essai normalisée pour la mesure de l'humidité à l'aide d'un psychromètre
• ISO 8573-1 — Air comprimé — Contaminants et classes de pureté (y compris les classes de point de rosée)
• VDI/VDE 3514 — Mesure de la température dans l'humidité et les gaz

Sources faisant autorité

• Étalonnages d'humidité du NIST — Références métrologiques pour l'humidité et le point de rosée.
• ASTM D1533 — Référence pour la mesure de la teneur en eau.
• ISO 8573-1 — Classes de pureté de l'air comprimé.

Questions fréquentes concernant le test du point de rosée

Qu'est-ce que le point de rosée et comment le mesure-t-on ?

Le point de rosée (Tdp) est la température à laquelle l'air atteint la saturation (100 % RH) et où la vapeur d'eau commence à se condenser. Il est mesuré par trois méthodes : les hygromètres à miroir refroidi (précision ±0,1 °C, référence métrologique), les capteurs capacitifs HMP (précision ±1 °C, usage industriel) et les psychromètres (à bulbe sec/humide, économique). Pour l'air comprimé et les gaz de procédé, des transmetteurs de point de rosée certifiés ISO 8573-1

Quelles classes de point de rosée la norme ISO 8573-1 définit-elle ?

La norme ISO 8573-1:2010 classe l'air comprimé en 6 classes d'humidité : classe 1 point de rosée ≤ -70 °C (produits pharmaceutiques critiques), classe 2 ≤ -40 °C (électronique), classe 3 ≤ -20 °C (industrie propre), classe 4 ≤ +3 °C (industrie standard), classe 5 ≤ +7 °C, classe 6 ≤ +10 °C. Les classes 1 à 3 nécessitent des sécheurs par adsorption ; les classes 4 à 6 nécessitent des sécheurs frigorifiques.

Quelle est la différence entre le point de rosée et le point de gel ?

Le point de rosée est la température de condensation supérieure à 0 °C (formation de gouttelettes). Le point de gel est la température de congélation inférieure à 0 °C (formation directe du givre par sublimation). En métrologie, pour éviter les erreurs, on distingue le point de gel du point de rosée théorique à -20 °C, point de givre. Pour les étalonnages de précision, on utilise la formule de Magnus modifiée, rattachée au NIST, pour la conversion.

Où est utilisé le test du point de rosée ?

Air comprimé industriel (ISO 8573-1) : vérification de la classe d’humidité pour les procédés pharmaceutiques, électroniques et automobiles. Huiles isolantes (ASTM D1533) : teneur en eau dans les transformateurs électriques, critique au-delà de 30 à 40 ppm. Gaz naturel : point de rosée des hydrocarbures pour les pipelines. Chambres climatiques : validation du contrôle de l’humidité dans des plages extrêmes. Tests de composants électroniques : prédiction de la condensation et niveau de sensibilité à l’humidité (MSL) pour le brasage par refusion.