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Erzeugung von Prüf- und Eichklimaten

 

Eine wichtige Aufgabe bei Klimaprüfungen in der Qualitätssicherung oder beim Umgang mit Feuchtemessgeräten ist die Erzeugung eines definierten, von den Umgebungsbedingungen des Labors oder der Fabrikationsstätte unabhängigen, reproduzierbaren Prüfklimas.

 

Dabei werden die Anforderungen an den Klimabereich, an die Toleranzen sowie an Be- und Entfeuchtungsleistung eines Prüfklimagerätes je nach Aufgabe unterschiedlich sein.

 

Moderne Klimakammern bestehen im Prinzip aus einem isolierten, abgeschlossenen Raum, in dessen Innerem sich eine Heiz-Kühlvorrichtung sowie eine Befeuchtungs- und Entfeuchtungseinrichtung befinden. Zur Vermeidung starker räumlicher Temperaturunterschiede sowie zur schnellen Temperaturanpassung des Prüfgutes wird die Luft umgewälzt. Spezielle Maßnahmen, wie große Wärmetauscher, Luftmantel und gute Wärmeisolation verhindern das Auftreten von Kondensat in der Prüfkammer.

 

Ein besonders wichtiger Punkt sind die Befeuchtungs- und Entfeuchtungseinheiten. Moderne Prüfanlagen arbeiten mit Systemen, bei denen die gesamte Prüfraumluft großflächig mit Wasser in Berührung gebracht wird. Hierbei nimmt die Luft die Taupunkttemperatur an, die der Temperatur des Wassers entspricht. Dampfbefeuchtung, die früher vielfach verwendet wurde, wird bei modernen Anlagen heute vermieden. Hierbei besteht die Gefahr der Aerosolbildung: Bei Anwesenheit van Wassertröpfchen lässt sich ein eindeutiger Klimazustand nicht definieren. Darüber hinaus ist unnötige Energiezufuhr erforderlich, da in weiten Arbeitsbereichen gegengekühlt werden muss.

 

Um stabile Klimaverhältnisse in der Kammer zu gewährleisten, müssen hohe Anforderungen an Regelung und Steuerung der Klimagrößen Temperatur und Luftfeuchte gestellt werden. Moderne elektronische Regler sind dafür ebenso Voraussetzung wie driftfreie Temperatur- und Feuchtesensoren. Wegen ihrer Zuverlässigkeit hat sich die psychrometrische Feuchtemessung bei Prüfklimaanlagen weitgehend durchgesetzt. Sie hat gegenüber anderen Methoden den Vorteil, dass sie kontinuierlich im gesamten Arbeitsbereich der Prüfklimaanlagen nahezu wartungsfrei einsetzbar ist und bei Beachtung entsprechender Korrekturen (download) auch die Genauigkeitsansprüche erfüllt.

 

Grundlagen der Feuchtetabelle

Die vorliegenden Feuchtetabellen wurden für einen weiten Klimabereich berechnet, um sie möglichst universell verwenden zu können. Dabei sind die Dampfdruckformeln von I. A. Goff und S. Gratch, die von der WMO bereits bei der Zusammenstellung der International Meteorological Tables verwendet wurden, (World Meteorological Organisation, No. 188. TP. 94, Genf 1966) zugrundegelegt. Bei den Formeln sind die Bereiche der Dampfdrücke über Wasser und über Eis getrennt, um den unterschiedlichen physikalischen Gegebenheiten Rechnung zu tragen.

 

Zusätzlich ist in den vorliegenden Tabellen die psychrometrische Temperaturdifferenz aufgenommen, da das Psychrometer nach Assmann auch heute noch als internationales Referenzinstrument gilt.

 

Selbstverständlich werden alle Maßangaben in den nach DIN 1301 genormten Einheiten des Internationalen Maßsystems gemacht.