LABORATÓRIO CLIMÁTICO

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LABORATÓRIO CLIMÁTICO
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Docto. n.° DMT015 Rev. 3.0 (12/03/2015)
Instituto Brasileiro de Ensaios de Conformidade Ltda.
Rod. Jorn. Francisco Aguirre Proença (SP-101), km 09, s/n° – Cond. Tech Town, Prédio 32
Bairro Chácaras Assay – Hortolândia – SP – Brasil – CEP 13186-904
Telefone: (19) 3845-5965 / Fax: (19) 3845-5964 / E-mail: [email protected] / Site: www.ibec.com.br
Apresentação do Laboratório
de Ensaios Climático
OS
ENSAIOS CLIMÁTICOS
Os ensaios climáticos tem como objetivo a análise do comportamento termodinâmico de sistemas físicos e
elétricos. Através de simulações de diferentes condições climáticas, é possível avaliar a performance de um
produto, suas reações perante as condições de operação e armazenamento e a possível presença de pontos de
superaquecimento. A avaliação destes resultados são realizados pelos próprios fabricantes dos equipamentos sob
ensaio.
É importante salientar que os ensaios climáticos estão basicamente relacionados com a qualidade final do
equipamento a ser ensaiado. Assim sendo, o fabricante tem um papel fundamental em especificar o perfil de
ensaios mais adequados aos seus equipamentos.
Para todos os Ensaios Climáticos, a definição da especificação do ensaio e a análise da amostra, antes, durante e
após o ensaio é sempre de responsabilidade do cliente. Cabe ao IBEC a seção do espaço para realização dos
ensaios, e a garantia das condições da ocorrência dos mesmos.
Abaixo é apresentada uma breve introdução aos tipos de ensaios mais comumente realizados pelo IBEC. No
entanto, ressaltamos que todos eles consistem em determinar a habilidade de componentes, equipamentos ou
peças a serem usadas, transportadas ou armazenadas em determinadas temperaturas, umidades ou combinação
das duas ou com a finalidade de se verificar deterioração da amostra aos efeitos de temperatura e umidade de
forma acelerada.
Os ensaios climáticos visam avaliar o ESE, quanto a sua resistência ou o seu comportamento às condições
climáticas. As condições climáticas são estabelecidas em unidade de temperatura (°C), de umidade relativa do ar
(%) e de pressão atmosférica (mmHg). Esta última não é controlada pelo IBEC, sendo apenas um dado.
O método de avaliação se baseia na inspeção visual, na análise funcional elétrica, ou usa dispositivos adicionais
para monitorar comportamentos específicos do ESE. O uso de equipamentos adicionais não altera o método de
execução do ensaio.
Ensaio “Frio”
O objetivo do ensaio a frio é geralmente limitado a determinar a habilidade de componentes, equipamentos ou
outros artigos a serem utilizados, transportados ou armazenados em baixas temperaturas.
Para a realização do ensaio, a amostra é colocada no interior de uma câmara climática em temperatura ambiente.
A temperatura é ajustada então até a severidade determinada pelo cliente e mantida nessas condições pelo
período de ensaio requerido. A contagem do tempo de ensaio se inicia depois de atingida a estabilização na
temperatura desejada.
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Ensaio de “Calor seco”
O objetivo do ensaio de calor seco é geralmente limitado a determinar a habilidade de componentes,
equipamentos ou outros artigos a serem utilizados, transportados ou armazenados em altas temperaturas, sem o
controle de umidade.
A temperatura é ajustada então até a severidade determinada pelo cliente e mantida nessas condições pelo
período de ensaio requerido. A contagem do tempo de ensaio se inicia depois de atingida a estabilização na
temperatura desejada.
Ensaio de “Calor úmido estacionário”
O objetivo do ensaio de calor úmido é geralmente limitado a determinar adequação de componentes,
equipamentos ou outros artigos a serem utilizados, transportados ou armazenados em condições de alta umidade,
permitindo a observação dos efeitos da alta umidade em uma temperatura constante sem condensação da
amostra sobre um período de tempo determinado.
A temperatura e umidade são ajustadas então até a severidade determinada pelo cliente e mantida nessas
condições pelo período de ensaio requerido. A contagem do tempo de ensaio se inicia depois de atingida a
estabilização na temperatura desejada e alguns cuidados especiais são tomados para evitar a condensação.
Ensaio de “Calor úmido cíclico”
O objetivo do ensaio de calor úmido cíclico é geralmente limitado a determinar adequação de componentes,
equipamentos ou outros artigos a serem utilizados, transportados ou armazenados em condições de alta umidade.
A utilização de ciclos é executada e visa permitir a condensação nas superfícies das amostras, diferentemente do
“calor úmido estacionário”.
Então, a temperatura e a umidade são ajustadas até a primeira severidade determinada pelo cliente e mantida
nessas condições pelo período de ensaio requerido. Em seguida, uma segunda severidade é ajustada e mantida
nessas condições pelo período de ensaio requerido pelo cliente. Este ciclo por sua vez é realizado “n” vezes,
conforme requerido na especificação do ensaio. Em todos os casos, a contagem do tempo de ensaio se inicia depois
de atingida a estabilização na temperatura desejada.
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Ensaio cíclico de temperatura com umidade
O objetivo do ensaio cíclico de temperatura com umidade é geralmente o de detectar defeitos em amostras pela
“sucção” de misturas (ar + água) com diferentes condições de temperatura ou umidade. É considerado como um
ensaio mais severo do que os ensaios de calor úmido estacionário ou calor úmido cíclico, pois pode incluir em
seus ciclos temperaturas altas, abaixo de zero e grande número de ciclos, combinando altas umidades.
O princípio consiste de que se houver fissura grande o suficiente para acumular água, poderá ocorrer à
penetração de uma massa de água considerável entre vedações, terminais de fios e outros componentes e
durante os ciclos de temperatura positiva ou negativa poderá ocorrer dano no corpo de prova.
Então a temperatura e umidade são ajustadas até a primeira severidade determinada pelo cliente e mantida
nessas condições pelo período de ensaio requerido. Em seguida, uma próxima severidade é ajustada e mantida
nessas condições pelo período de ensaio requerido pelo cliente. Este ciclo por sua vez é realizado “n” vezes,
conforme requerido na especificação do ensaio. Em todos os casos, a contagem do tempo de ensaio se inicia
depois de atingida a estabilização na temperatura desejada ou conforme rampa específica de ensaio.
Variação de temperatura
As variações bruscas de temperatura visam simular condições que podem ser encontradas na vida útil de
produtos, como quando um equipamento é transportado de um local aquecido para um local frio, aberto ao ar livre,
quando um equipamento pode ser resfriado rapidamente por uma chuva ou imersão em água fria ou em
determinadas condições de armazenamento e transporte.
O objetivo deste ensaio é determinar a habilidade do equipamento continuar a funcionar durante e/ou após os
ensaios cíclicos de temperatura.
A variação da temperatura pode ser realizada por meio de troca de câmara ou por meio de rampa da própria
câmara climática, sendo esta informação especificada pelo cliente, bem como a duração, período de estabilização,
temperaturas e tempo de mudança de temperatura.
Para a realização do ensaio, utilizam-se em geral duas câmaras climáticas, ou uma câmara climática e uma
estufa, sendo que uma delas é mantida em alta temperatura e outra em baixa temperatura. A transferência então
é realizada manualmente de uma câmara para a outra .
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ESTRUTURA
DO
LABORATÓRIO
O laboratório de ensaios climáticos foi concebido para a realização de ensaios em sistemas e equipamentos de
pequeno, médio e grande porte, com finalidade de simular as mais diversas condições climáticas de operação e
armazenamento.
O laboratório é composto por uma câmara climática de grande porte: a câmara Tenney modelo Walk-In Tr. Esta
câmara é utilizada para ensaios de equipamentos e sistemas de grande porte ou quando a quantidade de
amostras e bastante elevada. A programação desta câmara pode ser feita para valores fixos de temperatura e
umidade (manual) ou pode ser realizada através de um controlador que realiza variações de temperatura e
umidade automaticamente ao longo do tempo, segundo parâmetros preestabelecidos na programação.
Foto 6 – Câmara climática Tenney modelo Walk-In Tr
Além disso o IBEC conta com uma outra câmara de médio porte (Heraeus) e estufas para ensaios com patamares
de temperatura positiva.
Foto 6 – Câmara climática Heraeus VLK 08/150
Foto 6 – Estufa Fanen
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Câmara climática TENNEY
Dimensões internas da câmara & Portas de acesso
A câmara possui as seguintes dimensões internas:

Largura:

Comprimento: 7,92 m

Altura:
6,60 m
2,46 m
As duas portas de acesso têm as seguintes dimensões (Largura x Altura):

1,70 m x 2,20 m

0,91 m x 2,20 m
Faixa de temperatura & Umidade relativa
A capacidade atual da câmara é de -10°C a +60°C.
Controle de umidade de 5% a 95% de UR, na faixa de 5°C a 60°C.
Obs.: As rampas de subida, descida, parâmetros de uniformidade, estabilidade, desvio do set-point e climatograma
se encontram disponíveis nos relatórios de verificação, que se encontram arquivados nos registros internos
do IBEC.
Tabela 1 – Capacidade resumo da câmara climática Tenney
Câmara climática HERAEUS VLK 08/150
Dimensões internas da câmara

Largura:

Comprimento: 515 mm

Altura:
560 mm
545 mm
Faixa de temperatura & Umidade relativa
A capacidade atual da câmara é de -40°C a +180°C.
Controle de umidade de 10% a 98% de UR, na faixa de 10°C a 90°C.
Faixa de temperatura do ponto de orvalho (tD): +10°C a +89,5°C.
Obs.:
(1) As rampas de subida, descida, parâmetros de uniformidade, estabilidade, desvio do set-point e climatograma se
encontram disponíveis nos relatórios de verificação, que se encontram arquivados nos registros internos do
IBEC.
(2) O sistema de controle de umidade é realizado através do ponto de orvalho. A temperatura do ponto de orvalho a
ser utilizada depende da umidade e temperatura desejada. Estes valores são obtidos através de uma carta
psicométrica. No caso desta câmara, os valores a ser ajustados são obtidos diretamente de uma tabela (Humidity
table), disponível no manual do equipamento.
Tabela 2 – Capacidade resumo da câmara climática Heraeus
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Câmara Estufa FANEN 320E
Dimensões internas da câmara

Largura:

Comprimento: 420 mm

Altura:
500 mm
500 mm
Faixa de temperatura
A capacidade atual da câmara é de +50°C a +200°C, sem controle de umidade.
Obs.: A umidade para 50°C será sempre inferior a 50%, uma vez que, se em temperatura ambiente a umidade for
de 100% (pior caso), ao se elevar a temperatura e considerando que a quantidade de vapor de água
presente seja a mesma (pior caso), a umidade será inferior a 20%, calculando-se conforme a equação de
Wexler (1976 e 1977) ajustada por Sonntag 1990, conforme definido na IT90.
Tabela 3 – Capacidade resumo da estufa Fanen
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