בדיקות טמפרטורה ולחות

מטרות עיקריות של בדיקות טמפרטורה ולחות במעבדה סביבתית: 

1. דימוי תנאים אמיתיים: מעבדות סביבתיות שואפות לשכפל את תנודות הטמפרטורה והלחות שצפויות להתרחש במצבים אמיתיים למשל, חשיפה חיצונית, אחסון בתנאים מבוקרים או תנאי תחבורה.
2. הבנת התנהגות חומרים: הבדיקות עוזרות לקבוע כיצד חומרים, מוצרים או מערכות מגיבים תחת תנאים שונים של טמפרטורה ולחות, דבר שיכול להשפיע על הביצועים, העמידות והאריכות ימים שלהם.
3. בדיקות לחץ סביבתי: בדיקות אלו בודקות את עמידותם של מוצרים בתנאי טמפרטורה ולחות קיצוניים או משתנים, דבר שיכול לחזות את ההתנהגות שלהם במזג אוויר חם, קר או משתנה.
4. בקרת איכות ועמידה בתקנים: עבור תעשיות כמו תרופות, מזון ואלקטרוניקה, בדיקות טמפרטורה ולחות מבטיחות עמידה בדרישות תקן כגון תנאי אחסון או תוקף מדף.

סוגי בדיקות טמפרטורה ולחות נפוצים במעבדה סביבתית

1. בדיקות טמפרטורה ולחות קבועות

• • • • מטרה: יצירת סביבה מבוקרת עם טמפרטורה ולחות קבועות לפרקי זמן ארוכים.
      • שימוש: להערכת יציבות לטווח ארוך של מוצרים או להבחין בהשפעת תנאים סביבתיים יציבים למשל, לאחסון תרופות או מזון.
      • משך זמן: ניתן לבצע בדיקות אלו ממספר שעות ועד מספר שבועות, תלוי במוצר או ביישום.

2. מחזורי טמפרטורה

• • • • מטרה: חשיפה למערכות, חומרים או מוצרים לטמפרטורות קיצוניות ומתנודות בין חום לקרח.
      • שימוש: בדיקות אלו נפוצות בתחום האלקטרוניקה, חומרים וציפויים, במיוחד להעריך את עמידותם בתנאי טמפרטורה משתנים למשל, מזג אוויר חם וקר באופן קבוע.
      • בדיקות “הלם תרמי“ כוללות שינויים מהירים ודרמטיים בין חום לקור לדוגמא ירידת מוצר חם למי קר.

3. מחזורי לחות:

• • • • מטרה: בדיקות שבהן הלחות היחסית משתנה באופן מחזורי, כשהטמפרטורה נשארת קבועה או משתנה.
      • שימוש: להערכת עמידותם של חומרים או מוצרים בתנאים של לחות משתנה, שעלולה לגרום לקונדנציה, קורוזיה, צמיחה של עובש או בעיות אחרות.

4. בדיקות נקודת טל:

• • • • מטרה: נקודת הטל היא הטמפרטורה שבה האוויר הופך רווי ומתחילה קונדנציה.
      • שימוש: נערכת בדיקה של נקודת הטל במעבדות סביבתיות על מנת להעריך את האפשרות של קונדנציה, דבר שיכול להשפיע על שלמות המוצר, במיוחד באלקטרוניקה או אריזות מזון.

5. הזדקנות מואצת:

• • • • מטרה: בדיקות שמחשבות את ההשפעה של טמפרטורה ולחות קיצוניים כדי לדמות את השחיקה של מוצרים במשך הזמן.
      • שימוש: להערכת אורך החיים של מוצרים ולנבא את ההתיישנות שלהם, תחת תנאים קיצוניים.

ציוד נפוץ לשימוש בבדיקות טמפרטורה ולחות במעבדה סביבתית

1. תאי סביבה (Chambers):
   • • • מטרה: תאים מבוקרי טמפרטורה ולחות, הנמצאים בשימוש לביצוע בדיקות בתנאים מבוקרים. תאים אלו יכולים לדמות טווחים שונים של טמפרטורה למשל מ-70°C- עד 180°C ולחות מ-10% עד 98% RH.
       • סוגים:
         • תאים עם אפשרות כניסה: עבור מוצרים או ניסויים גדולים.
         • תאים שולחניים: עבור דגימות או חומרים קטנים יותר.
         • תאים מותאמים אישית: עבור דרישות מיוחדות, כמו דימוי של גובה או חומציות שונה.
       • תכונות: כוללים חיישנים למדידת טמפרטורה ולחות, ולעיתים גם מערכת רישום נתונים מובנית.

2. מכשירי רישום נתונים (Data Loggers) וחיישנים:

• • • • רשמים דיגיטליים לטמפרטורה ולחות: מכשירים קטנים וניידים שמבצעים מדידה ורישום של טמפרטורה ולחות בזמנים קבועים לאורך זמן.
      • חיישנים אלחוטיים: יכולים להיות משולבים במערכת לניהול נתונים בזמן אמת, ולעיתים משולבים עם תאי סביבה או עבור ניטור במהלך תחבורה ואחסון.
      • מדדים מדויקים לטמפרטורה ולחות: עבור מדידות מקומיות או מדויקת יותר, במיוחד כשיש צורך בדיוק גבוה.

3. תאי הלם תרמי:

• • • • מטרה: תאים שמיועדים לבחון את עמידות החומרים או המוצרים לשינויים חדים במעלות טמפרטורה.
      • שימוש: בתחום האלקטרוניקה, רכיבי רכב או אריזות.

4. פסיכומטרים:

• • • • מטרה: מכשירים למדידת הלחות היחסית, שמתבססים על קריאה של מדחום יבש ומדחום רטוב.
      • שימוש: בשדות מדידה וגם במעבדות.

5. גנרטורים ללחות:

• • • • מטרה: מכשירים המספקים שליטה מדויקת בלחות יחסית בתוך תאי הסביבה.
      • שימוש: הכנסת אדים לתוך תא הסביבה או שימוש בחומרי סופג לחות.

גורמים שיש לקחת בחשבון במהלך בדיקות טמפרטורה ולחות

1. כיול ציוד: יש לוודא שהחיישנים והציוד (כגון מדחומים, חיישני לחות) מכוילים כראוי כדי להבטיח קריאות מדויקות.
2. משך זמן הבדיקה: יש לקבוע אם הבדיקה היא לטווח קצר או ארוך, כיוון שזה ישפיע על פרוטוקול הבדיקה, הציוד הנדרש וניתוח הנתונים.
3. גודל הדגימה: חומרים או מוצרים גדולים יותר (כמו מכונות, מוצרים מלאים או כמויות גדולות של מזון) עשויים לדרוש תאי סביבה גדולים או מותאמים אישית.
4. שונות בתנאים: יש להחליט אם נדרשת סביבה עם תנאים יציבים (טמפרטורה ולחות קבועים) או תנודות (כגון מחזורי חום ולחות).
5. זיהום סביבתי: במקרים מסוימים יש לקחת בחשבון את האפשרות של זיהום סביבתי (כגון אבק או מזהמים), שיכול להשפיע על תוצאות הבדיקה, במיוחד בתנאים של חדרים נקיים או סביבות מבוקרות.

שיקולים עבור יישומים ספציפיים

1. בדיקות תרופות: יש צורך בשליטה מדויקת בטמפרטורה ולחות לצורך בחינת יציבות, תוקף ויעילות של תרופות. עמידה בדרישות GxP (Good Practice) היא שיקול חשוב בתחום זה.
2. אלקטרוניקה: בדיקות אלקטרוניקה תחת תנאי טמפרטורה ולחות קיצוניים מבטיחות שהמוצרים לא ייכשלו עקב קונדנציה, קורוזיה או חימום יתר.
3. תעשיית המזון: בדיקות טמפרטורה ולחות קריטיות לאחסון מזון, כדי למנוע קלקול או ירידה באיכות המוצר.
4. בדיקות חומרים: חומרים הנמצאים בשימוש בבניין, אריזות ותעשיות אחרות צריכים לעמוד בבדיקות התנהגות בתנאי טמפרטורה ולחות שונים.

רישום נתונים וניתוח

• ניטור בזמן אמת: בדיקות סביבתיות כוללות לעיתים רישום נתונים רציף, בו רשמים אוספים מידע בפרקי זמן קבועים. נתונים אלו נבדקים כדי להבין אם החומרים או המוצרים יכולים לעמוד בתנאים.
• תוכנה לניתוח נתונים: רוב התאים הסביבתיים המודרניים כוללים תוכנה שמאפשרת ניתוח וויזואליזציה של נתוני הבדיקה, כולל פרופילים של טמפרטורה ולחות לאורך זמן, מגמות ושינויים.

אם אתה בונה ניסוי ספציפי במעבדה סביבתית, באלמנט אנליזה הנדסית יכולה להציע הנחיות מדויקות יותר לגבי בחירת ציוד, עיצוב ניסוי או ניתוח נתונים בהתאם לצרכים שלך!