Humidity Roadmap. Aansluiting van NMi VSL op de Europese roadmap voor vochtontwikkeling. Rien Bosma. NMi - the Art of Measurement

Humidity Roadmap

Aansluiting van NMi VSL op de Europese “roadmap” voor vochtontwikkeling Rien Bosma

NMi - the Art of Measurement

Inhoud

• • • •

iMERA Roadmap Humidity Huidige status bij het NMi VSL Ontwikkelingsprogramma 2009-2012


iMERA • iMERA = Implementing Metrology in the European Research Area – Ontwikkelen van de metrologie in Europa, bijvoorbeeld in • Industrie – Metingen worden complexer – Meetbereiken worden groter en gewenste onzekerheden kleiner

• Nieuwe techonologische gebieden – o.a. nano- en bio-technologie

• Gebieden met groeiend belang van metrologie – o.a. chemie, voedselveiligheid


iMERA • Hoe omgaan met de beperkte budgetten? – Meer samenwerking tussen NMI-s – ‘Sharing’ van faciliteiten – Strategische planning van langlopende ontwikkelingsprojecten

Roadmaps NMi - the Art of Measurement

Roadmap • “Roadmapping is a planning tool used to coordinate business needs with the resources and delivery mechanisms neccesary to achieve explotation” – Ontwikkeld in 70-jaren – Identificeerd marktbehoefte – Zet product vereiste, benodigde technologie en hulpbronnen in tijdsvolgorde


Humidity Roadmap (start 2006) • Triggers: – Global warming – Geavanceerde fabricage technieken

• Doelen: – – – –

Verbeterde klimaatmodellen Reductie van CO2 Verbetering proces controle Vocht vrije fabricage o.a. bij waver productie

• Benodigdheden: – Verbetering vocht-standaarden – Uitbreiding van temperatuur- en drukbereiken en gassen anders dan lucht – Water-activiteit NMi - the Art of Measurement

Humidity Roadmap Triggers

Actions against global warming (energy efficiency, climate research) require better humidity measurements. Higher performance manufacturing will require better humidity process control and global interoperability Contaminant-free manufacturing Robust water vapour by minimising trace data for improved Energy efficiency by water and its climate models moisture control e.g. in adverse effects Precision industrial building materials and oven drying humidity control

Targets

Better humidity standards for high temperatures, Pressures, in non-air gases & steam

Better trace humidity standards

Experimental realisation

Standards for moisture: - ref. materials (stable) - standards for direct meas. instruments

Improved relative humidity standards

New water vapour formulations

Metrological application of basic science

New and improved transfer standards and methods

Modelling (e, f) based on new data Measurements of e and f

Enabling Science and technology

research-grade humidity instruments spectroscopic, condensation, etc.

2005

Emerging laboratory experimental techniques (Acoustic resonator, Doppler broadening…)

Improved vacuum pressure meas. at low temp.

Hygro-thermal modelling

Moisture field measurement

Universal moisture measurement/calibration techniques

Nano-scale humidity.& moisture measurement.

Advanced relative humidity sensor

Advances in nanotechnology

TIME

2020


Huidige Status NMi VSL

• Primaire vocht generator • (kleine) Klimaatkamer • ‘Flow-mixing’-opstelling


Primaire Vocht Generator Temperature-controlled bath

-60°C < Td/f < +70°C

LT Saturator

U(Td/f) = 0.04 – 0.07°C

Dry gas Mass Flow Controller

Pump

Presaturator

Hygrometer under test

HT Saturator

Temperature-controlled bath

¾ LTS (Lage temperatuur verzadiger): -60°C < T < 20°C ¾ HTS (Hoge temperatuur verzadiger): 5°C < T < 70°C ¾ Metingen bij atmosferische druk


Primaire Vocht Generator


(kleine) Klimaat kamer 10 % < rh% < 98 % (0°C < t90 < +70°C) U(rh%) = 0.3 – 0.8 %


“Flow-mixing” opstelling Back pressure regulator

{xwet , φ wet }

MFC1 N2 Pressure Controller

Standard Humidity Generator

MFC2

xtot

MFC3

2 nm Filter N2

Purifier

Test instrument

Mass Flow Controller

{xdry ,φdry }

Minimum frostpoint: -85°C Uncertainty: ±1°C


“Flow-mixing” opstelling


Ontwikkelingsprogramma 2009-2012 • Uitbreiding temperatuurbereik primaire generator – Hoogste temperatuur van 70 °C naar 90/95 °C – Laagste temperatuur van –60 °C naar –100 °C ( 10 ppm(v) naar 14 ppb(v) )

• Uitbreiding relatieve vochtigheid bereik – Van 0 °C t/m 70 °C naar –40 °C t/m 180 °C


Ontwikkelingsprogramma 2009-2012 • Nieuwe activiteiten – Dauwpunten bij hoge druk (maximum circa 40 Bar) – Dauwpunten bij gassen anders dan lucht o.a. • CO2 • Methaan • SF6

– Relatieve vochtigheid bij drukken anders dan atmosferisch – Water activiteit


Humidity Roadmap. Aansluiting van NMi VSL op de Europese roadmap voor vochtontwikkeling. Rien Bosma. NMi - the Art of Measurement

Recommend Documents