Diseño e implementación de una cámara climática para la calibración de termohigrómetros en el laboratorio de temperatura y Humedad de la empresa Metrología e Ingeniería Lino S.A.C

Abstract

Hoy en día, la medición de condiciones ambientales como la temperatura y la humedad se realiza con termohigrómetros, que requieren calibración constante. Este trabajo se centra en diseñar y desarrollar una Cámara Climática para calibrar termohigrómetros, optimizando el proceso de calibración y mejorando la precisión de las mediciones. Las mediciones de termohigrómetros son esenciales en meteorología, industria alimentaria, farmacéutica y otras áreas científicas y tecnológicas. Para garantizar la exactitud de las mediciones, es crucial contar con una Cámara Climática que cumpla con criterios metrológicos. El problema principal es la limitación del rango de medición de humedad de los termohigrómetros, que va del 25% al 90% de humedad relativa, y el tiempo de calibración promedio de 8 horas, debido al uso de cámaras que solo controlan temperatura o humedad. Esto es insuficiente para aplicaciones que requieren un mayor rango de humedad y tiempos de calibración más cortos. Por ello, es necesario desarrollar una Cámara Climática que amplíe el rango de humedad desde el 10% hasta el 90% y controle la temperatura de 10°C a 40°C. Los objetivos incluyen diseñar y construir una Cámara Climática con una estabilidad de 0,3°C en temperatura y 0,3% en humedad relativa, y una uniformidad de 0,5°C en temperatura y 1% en humedad relativa, para asegurar mediciones precisas. El proyecto abarca el diseño del sistema de control, la selección y calibración de sensores, la implementación de la interfaz de usuario y la validación experimental. Este estudio aportará beneficios a la metrología y a industrias que dependen de mediciones precisas de humedad y temperatura. La Cámara Climática será una herramienta confiable y de alto rendimiento para la calibración de termohigrómetros, ampliando su rango de medición y asegurando la calidad de las mediciones. Nowadays, the measurement of environmental conditions such as temperature and humidity is done with thermohygrometers, which require constant calibration. This work focuses on designing and developing a Climatic Chamber to calibrate thermohygrometers, optimizing the calibration process and improving the precision of the measurements. Thermohygrometer measurements are essential in meteorology, food, pharmaceutical and other scientific and technological areas. To guarantee the accuracy of the measurements, it is crucial to have a Climatic Chamber that meets metrological criteria. The main problem is the limitation of the humidity measurement range of thermohygrometers, which goes from 25% to 90% relative humidity, and the average calibration time of 8 hours, due to the use of cameras that only control temperature or humidity. This is insufficient for applications requiring a larger humidity range and shorter calibration times. Therefore, it is necessary to develop a Climatic Chamber that expands the humidity range from 10% to 90% and controls the temperature from 10°C to 40°C. The objectives include designing and building a Climatic Chamber with a stability of 0.3°C in temperature and 0.3% in relative humidity, and a uniformity of 0.5°C in temperature and 1% in relative humidity, to ensure measurements precise. The project covers the design of the control system, the selection and calibration of sensors, the implementation of the user interface and the experimental validation. This study will provide benefits to metrology and industries that depend on accurate humidity and temperature measurements. The Climatic Chamber will be a reliable and high-performance tool for calibrating thermohygrometers, expanding its measurement range and ensuring the quality of the measurements.