Les capteurs d'humidité comptent parmi les instruments les plus utilisés dans la surveillance environnementale. Pourquoi ? Parce qu'il s'agit d'un des paramètres les plus importants pour assurer le confort, la sécurité et l'efficience énergétique. Ainsi, les capteurs d'humidité sont souvent utilisés dans les industries comme l'industrie du CVC, dans le secteur biomédical, alimentaire, pharmaceutique, météorologique, microélectronique, dans l'agriculture et pour la surveillance de la santé structurelle. Résumons rapidement le développement du capteur d'humidité moderne, en nous concentrant sur la manière et la raison pour laquelle les instruments sont si importants - et comment les solutions HUMICAP^® de Vaisala peuvent vous aider. 

L'évolution du capteur d'humidité moderne - par Vaisala

L'humidité est la quantité de vapeur d'eau dans l'air. Le terme généralement utilisé est l'« humidité relative » (HR) car la quantité dépend de la température. Au fil de l'histoire de la mesure de l'humidité relative, plusieurs approches ont été choisies. Les premiers hygromètres mesuraient les variations physiques des différents matériaux capables d'absorber la vapeur d'eau. Ils étaient utilisés entre autres pour les poils d'animaux et les bobines de papier. Ces méthodes manquaient de précision, avec une plage de mesure limitée et un grand besoin de maintenance. 

D'autres méthodes de calcul de l'humidité relative ont vu le jour, et certaines sont encore utilisées aujourd'hui, comme le psychromètre à mèche et l'hygromètre à miroir refroidi. Ces méthodes utilisent l'évaporation et la condensation pour mesurer et calculer les niveaux d'humidité indirectement, mais elles ne sont pas toujours idéales. Au regard du besoin croissant d'une humidité relative plus précise et à grande échelle pour les applications météorologiques et du secteur de la recherche, il a fallu une solution plus exacte, nécessitant peu de maintenance.   

Après l'invention du transistor, les premiers capteurs d'humidité électriques ont vu le jour. Ces capteurs reposaient sur la mesure de la résistance électrique, associée à l'absorption de plus ou moins de vapeur d'eau par un matériau, entraînant une variation de la résistance. Ces capteurs avaient aussi des inconvénients, comme une faible stabilité, une précision limitée et la difficulté de répondre à des taux d'humidité décroissants, appelés également hystérésis.

Pour remédier à ces défauts et fournir davantage de fiabilité à l'observation météorologique, Vaisala a développé le premier capteur d'humidité capacitif pourvu d'un film polymère en 1973.

Comment les capteurs d'humidité fonctionnent-ils ?

Le capteur d'humidité capacitif moderne est constitué d'un polymère qui réagit avec la vapeur d'eau dans l'air et de deux électrodes, une de chaque côté du polymère. Lorsque l'humidité dans l'air varie, le polymère absorbe et libère de la vapeur d'eau, modifiant ainsi la capacité électrique du capteur. Ces variations de la capacité sont mesurées par les deux électrodes, puis transmises à un appareil qui interprète et transmet ces valeurs. Ce type de capteur s'est avéré très prévisible et fiable sur le long terme.

Surveillance de l'humidité au moyen du capteur HUMICAP^®

Connu sous le nom HUMICAP, le capteur d'humidité de Vaisala fonctionnait sur toute la plage d'humidité relative, avec une stabilité élevée et des temps de réponse rapides. Cette technologie permettait aux ballons-sondes de réagir aux changements rapides des conditions atmosphériques pour mieux comprendre la météo internationale et faire de meilleures prévisions météorologiques. 

Au fil des années, les capteurs d'humidité HUMICAP de Vaisala se sont imposés dans l'industrie, les sciences de la vie et dans d'autres applications, où la mesure de l'humidité a amélioré la qualité et le confort. Associés à un capteur de température de première qualité, les hygromètres modernes sont aptes à calculer un certain nombre de variables pratiques, basées sur l'humidité, comme le point de rosée, l'enthalpie, l'humidité absolue et la concentration en volume (parties par million, ppm).

Associés à un transmetteur ou à un autre appareil de mesure, les capteurs d'humidité HUMICAP de Vaisala transmettent les valeurs mesurées aux hommes et machines à l'appui desquelles ils prennent des décisions importantes. Des hygromètres portables aux sondes et transmetteurs industriels, il existe peu d'environnements où la mesure précise de l'humidité n'a pas servi à améliorer les conditions ou un processus. 

Les capteurs d'humidité capacitifs à polymère modernes se sont imposés dans le monde de la surveillance, et les capteurs HUMICAP de Vaisala ont posé des jalons en termes de performance. Alors qu'il existe de nombreuses imitations et adaptations sur le marché, la technologie HUMICAP continue d'évoluer et de s'améliorer, en fournissant les meilleures données de qualité actuellement disponibles. 
 

Différents types d'instruments de mesure de l'humidité

La technologie HUMICAP a été adaptée pour différents types d'instruments. Les plus utilisés aujourd'hui sont les capteurs intérieurs pour applications CVC bien qu'ils aient été développés à l'origine pour les ballons-sondes. Ces capteurs peuvent être montés sur mur, sur gaine et dans les réfrigérateurs. Les capteurs extérieurs sont aussi très répandus. Ils sont utilisés dans les stations météorologiques et les avions pour détecter les conditions de gel. 

Les capteurs spéciaux ont été optimisés pour répondre aux environnements difficiles, comme les fours, les enceintes climatiques et dans les conduites sous haute pression. Différents capteurs d'humidité ont été adaptés pour mesurer l'eau dissoute dans les huiles, ce qui aide à protéger notre infrastructure énergétique. 

D'autres adaptations ont permis le développement d'appareils de mesure des petites concentrations d'humidité et du point de rosée pour les systèmes pneumatiques et l'air respirable. Le capteur DRYCAP^® de Vaisala repose sur la technologie HUMICAP pour fournir des mesures dans les applications ultra-sèches.

En fin de compte, il existe peu de domaines dans l'économie mondiale où l'humidité n'est pas mesurée ou prise en compte, et la technologie de capteurs d'humidité HUMICAP de Vaisala fournit des informations de qualité, fiables et précises sur lesquelles nous pouvons compter pour améliorer les processus et prendre des décisions avisées.

Pour plus d'informations, téléchargez le Guide électronique de l'humidité Vaisala ou contactez nous.