DE2721862A1

DE2721862A1 - Klimaeichkammer

Info

Publication number: DE2721862A1
Application number: DE19772721862
Authority: DE
Inventors: Xaver Dipl Ing Mayer
Original assignee: Heraeus Voetsch GmbH
Current assignee: Heraeus Industrietechnik GmbH
Priority date: 1977-05-14
Filing date: 1977-05-14
Publication date: 1978-11-23
Also published as: DE2721862B2; DE2721862C3

Description

I'Klimaeichkammer"
Die Erfindung betrifft eine Klimaeichkammer zur Erzeugung eines Klimas mit konstanter Temperatur und Feuchte für eine bestimmte Zeitdauer innerhalb des abgeschlossenen Raumes der Kammer, insbesondere zur Eichung von Feuchtefühlern und Hygrometern, wobei Luft über wenigstens eine Schale und das Prüfgut umgewälzt wird.
Bisher bekannte Geräte arbeiten auf der Basis der Gleichge-Lichtsfeuchte über gesättigten Salz- oder Glyzerinlösungen.
Im Prüfraum des sogenannten Hygrostaten stellen sich dann durch das Jeweils verwendete Salz und die entsprechend eingestellte Temperatur bestimmte Feuchtewerte ein.
Bei diesem Prinzip ist es nicht möglich, beliebige Feuchtewerte bei gleicher Konzentration einzustellen. Die Langzeitkonstanz der erzielbaren Feuchtewerte ist gering. Ferner ist bei dem bekannten System die Einrichtung zur Klimaerzeugung z. B. durch Luftzu- und -abfuhr (Kompressor) außerhalb der Kammer angeordnet und hat somit Leistungsverluste zur Folge, die den Wirkungßgrad absenken. Ein Beispiel eines bekannten Gerätes ist in dem Buch von Harry Jubisch "Klimaschutz elektronischer Geräte, Seite 230, Bild 4.9, dargestellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, über einen längeren Zeitraum genau reproduzierbare Eichbedingungen, insbesondere hinsichtlich Feuchte und Temperatur, zu schaffen, wobei der Grad der relativen Feuchte beliebig vorausbestimmbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Klimaeichkammer der eingang beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch, daß das Prüfgut innerhalb der Kammer über einem temperierten Wasserbad in der Nähe von dessen Oberfläche im Bereich einer die Wasseroberfläche überstreichenden Luftströmung angeordnet ist, und die Temperatur der Luft in der Kammer geregelt wird.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Vorteile der Erfindung sind offensichtlich: Ohne auf bestimmte Konzentrationen in Salzlösungen beschränkt zu sein,können beliebige Rlimawerte in der Kammer reproduzierbar erzeugt werden. Luft- und Wassertemperatur werden direkt in der Kammer gemessen. Eine Kalibrierung der Temperaturregler ist nicht notwendig. Durch die Verwendung normalen Wassers gegenüber Salzlösungen bestimmter Konzentration läßt sich der gewünschte Klimawert zwischen Gçfrier- und Siedepunkt des Wassers beliebig einstellen. Die erfindungsgemäße Klimakammer ermöglicht eine einfache Betriebsweise, da Meßfehler durch Fehlbedienung kaum möglich sind. Der Aufbau der Kammer ist ebenfalls vereinfacht. Indirekte Meßverfahren zur Bestimmung der Feuchte1 wie z. B. Psychrometer, werden durch die Erfindung überflüssig.
Ein Ausführungsbeispiel der Klimakammer ist in der beigefügten Zeichnung rein schematisch dargestellt.
Wie der Zeichnung zu entnehmen, besteht die Klimaeichkammer aus einem Gehäuse 1, das ein Oberteil 2 und ein Unterteil 8 aufweist, welches z. B. doppelwandig ausgeführt ist, und der Zwischenraum zwischen den Wänden des Gehäuses ist mit Isolierstoff ausgefüllt, z. B. ausgeschäumt. Mit 3 ist der Antriebsmotor, z. B. elektrisch, eines innerhalb der Kammer (an der Prüfraumdecke) angeordneten Ventilators bezeichnet. Die elektrische Heizeinrichtung 4 befindet sich in dem Zwischenraum zwischen der Kammerinnenwand und der Wand 5 des Prüfraums, der zugleich die Begrenzung eines Luftleitkanals für die vom Ventilator umzuwälzende Luft darstellt. Die Umwälzung geschieht gemäß den in der Zeichnung dargestellten Pfeilen.
Mit 6 ist der Träger, z. B. ein Lochboden, für das Prüfgut 12 bezeichnet, welcher oberhalb des Wasserbades 9 angeordnet ist, das von einem Wärmetauscher 10 temperiert wird. Mit 11 ist eine Wärmeverteilerplatte oder dergleichen bezeichnet, welche mit dem Wärmetauscher 10 verbunden ist. Der Wärmetauscher kann von einem üblichen Kühlmedium, z. B. einem Kältemittel, durchflossen werden oder aus Peltier-Elementen bestehen. Das auf dem Träger 6 abzulagernde Prüfgut ist mit 12 bezeichnet. Mit 13 ist die Abdichtung zwischen den beiden Gehäuseteilen beziffert. Der Temperaturregler für die Luft im Prüfraum der Kammer ist mit 14 und der Temperaturregler für das Wasserbad mit 15bezeichnet. 16 und 17 sind die zugehörigen Temperaturfühler für die Regler 14 und 15. Um genügend Messungen vornehmen zu können, sind in dem Gehäuse Durchführungen für Meßleitungen 18 eingebaut.
Die Funktion der anhand der Zeichnung erläuterten Klimaeichkammer ist wie folgt: Nach dem Einbringen des Prüfgutes (Feuchtefühler oder Hygrometer) wird das Wasserbad mit Hilfe des Wärmetauschers gekühlt oder geheizt auf die gewünschte Temperatur von z. B.
+2° C bis 950 C bei einer gewünschten relativen Feuchte von 10 bis 100 X. Sobald der eingestellte Temperaturwert des Vasserbades erreicht ist, schaltet der Regler 15 mit Hilfe des Temperaturfühlers 17 ab, und die gleichzeitig mit der Heizung 4 auf einen gewünschten Wert erwärmte Luft in der Kammer - abgeschaltet vom Regler 14 nach Erreichen einer bestimmten Temperatur, gemessen vom Temperaturfühler 16 - wird umgewälzt. Das Eichklima kann laufend kontrolliert werden mit Hilfe der Regler 14 und 15 ebenso kann die Uawälzgeschwindigkeit der Luft strömung mit Hilfe der Umlaufgeschwindigkeit des Ventilators gesteuert werden. Bewährt haben sich Strömungsgeschwindigkeiten der Luft von 0,1 bis 5 m/sec. sowie Lufttemperaturen im Bereich von +5° C bis +1000 C. Im Betrieb wird die umgewälzte Warmluft allein durch Bestreichen der Wasseroberfläche bei 9 gekühlt. Die Sollwerte der Regler 14 und 15 sind leicht korrigierbar, und die Klimakammer kann auch zur Eichung von Temperaturfühlern in Wasser oder Luft eingesetzt werden. Bei druckfester Ausführung des Gehäuses der Klimaeichkammer kann der Luftdruck innerhalb der Kammer verändert und somit das Prüfgut weiteren Variablen unterzogen werden. Das Prüfgut kann auch in mehreren Reihen übereinander oberhalb des Wasserbades angeordnet werden. Voraussetzung ist lediglich, daß ein genügender Durchtritt für die umzuwälzende Luft bleibt. Ferner ist es erforderlich, daß die Wasseroberfläche eine bestimmte Größe aufweist, die in einem bestimmten Verhältnis zum darüberstreichenden Luftstrom stehen muß.
Mit Vorteil erstreckt sich die Oberfläche des Wassers über den gesamten Boden der Kammer, der eine möglichst große Fläche aufweist.
Die Fühler 16 und 17 sind mit Vorteil geeicht und als Hg-Thermometer ausgeführt. Mit ihnen ist direkt die Temperatur und die Feuchte in der Kammer meß- und registrierbar.

Claims

Patentansprüche 1. Klimaeichkammer zur Erzeugung eines Klimas mit konstanter Temperatur und Feuchte für eine bestimmte Zeitdauer innerhalb des abgeschlossenen Raumes der Kammer, insbesondere zur Eichung von Feuchtefühlern und Hygrometern, wobei Luft huber wenigstens eine Schale und das Prufgut umgewälzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgut (12) innerhalb der Kaiser Ueber einem temperierten Wasserbad (9) in der Nähe von dessen Oberfläche im Bereich einer die Wasseroberfläche überstreichenden Luftströiwng angeordnet ist, und die Temperatur der Luft in der Kammer geregelt wird.
2. Klimaeichkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Oberfläche des Wasserbades (9) über den gesaiten Boden der Kammer erstreckt.
3. Kllmaeichkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die absolute Temperatur und Feuchte (Taupunkt) in der Kammer mittels geeichter MeB-fühler (16,17) direkt meßbar und gegebenenfalls registrierbar sind.
4. Klimaeichkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Wasserbad (9) ein Wärmetauscher (10) angeordnet ist.
5. KlimaeichkAmmer nach einem der vorhergehenden AnsprUche, dadurch gekeanzeichnet,daß in das Wasserbad (9) und in die Luftströwung eintauchend je ein Temperaturfiibler (16,17) eines zugeordneten Reglers (14,15) in der Kammer angeordnet ist.
6. Klimaeichkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Luftumwälzung regelbar ist.
7. Klimaeichkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftdruck innerhalb der Kammer veränderbar ist.
8. Klimaeichkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserbad (9) in einem Unterteil (8) des Gehäuses angeordnet ist.
9. Klimaeichkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) druckfest ausgeführt ist.
O. Klimaeichkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftstrom eine Heizeinrichtung (4) angeordnet ist.
11. Klimaeichkåmmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) mehrere Durchführungen für Meßleitungen (18) angeordnet sind.