Qu’est-ce qu’une enceinte climatique ?

Les enceintes climatiques et thermostatiques permettent de recréer des conditions de température et d’humidité afin de vérifier la fiabilité, la durée ou la résistance d’un produit. Les enceintes sont utilisées pour la conservation d’un produit, les tests de stabilité et de l’emballage, les études d’évaluation de la température et de l’exposition à la lumière, la résistance des composants électroniques, la croissance de végétaux, etc.

Les enceintes peuvent être de différentes tailles et conceptions : de quelques litres (chambre) à plusieurs milliers de mètres cubes (salle). Les enceintes climatiques sont conçues pour générer une température et une humidité contrôlée au sein d’une chambre étanche. La plupart des chambres d’essai modernes sont munies de contrôleurs basés sur un microprocesseur proposant un système de communication avec l’ordinateur, des fonctions de réglage automatique, une sonde d’humidité d’état solide et des sondes de température en acier inoxydable. Les écrans LED affichent les valeurs du process et des points définis.

Les essais selon la norme NFX 15-140

La norme NFX 15-140 est une norme française qui définit et précise les critères de caractérisation d’une enceinte climatique ou thermostatique, ainsi que la méthodologie et les moyens à mettre en œuvre.
Selon la norme NFX 15-140, la caractérisation est réalisée par comparaison à des sondes étalons en 9 points pour les enceintes < 2 m3 et en 15 pts pour les volumes supérieurs.
La cartographie peut être réalisée en temps réel ou en différé. Les données seront enregistrées traitées par le logiciel d’acquisition. La cartographie d’enceintes climatiques peut également nécessiter l’ajout d’une sonde d’humidité relative.

Les essais HALT et HASS

Les essais sont réalisés conformément aux principes HALT ou HASS :

HALT : Highly Accelerated Life Test (test de durée de vie hautement accéléré)
HASS : Highly Accelerated Stress Screen (examen de contrainte hautement accéléré)

Les méthodes HALT et HASS, également connues sous le nom d’AST (Accelerated Stress Testing, ou test de contrainte accéléré), consistent à soumettre un produit à une série de contraintes élevées afin de faire émerger les potentiels signes de fatigue. Les méthodes de test accéléré de la fiabilité d’un produit visent à identifier ses défauts de manière à les résoudre avant qu’ils ne deviennent problématiques. Les contraintes sont exercées de façon progressive et contrôlées tout en surveillant en permanence l’apparition de défaillances sur le dispositif testé. Une fois les faiblesses du produit identifiées, ses limites sont clairement définies.

Comment cartographier une enceinte ?

La cartographie ou caractérisation doit être effectuée régulièrement afin de garantir qu’elle est capable de générer des performances précises et reproductibles. La validation d’une enceinte climatique est composée de trois grandes étapes :

• La Qualification de l’Installation (QI) : La QI est réalisée dans le but de démontrer que la chambre est inspectée et contient toutes les pièces nécessaires à son bon fonctionnement.
• La Qualification Opérationnelle (QO) : La QO consiste à cartographier les paramètres de la chambre à vide afin de démontrer son fonctionnement conformément aux limites spécifiées. La QO implique également contient également de s’assurer de l’étalonnage du matériel de mesure et de définir la position des thermocouples/sondes dans l’enceinte.
• La Qualification des Performances (QP) : La QP permet de vérifier que l’enceinte en charge est capable d’atteindre et de conserver les critères cibles et fonctionne dans les limites spécifiées.

Combien de points de mesure ? Comment les positionner ?

Dans une enceinte de moins de 2m3, la norme NFX 15-140 recommande l’utilisation de 9 points de mesure : un point de mesure dans chaque coin et un au centre sur les étagères inférieures et supérieures lors de la QO. Ils sont normalement fixés directement sur les étagères dans la chambre vide puis sont positionnés au milieu des échantillons pendant la QP.

Dans une chambre de plus de 2m3, la norme NFX 15-140 recommande l’utilisation de 15 points de mesure : cinq points de mesure sur trois niveaux au minimum ou sur chaque niveau, avec un taux d’échantillonnage de 1 à 5 minutes pour les études de 24, 48 ou 72 heures.

Il est recommandé d’utiliser des capteurs embarqués. En effet, bien que la plupart des chambres environnementales standard soient pourvues de ports d’accès, leur intégrité peut être compromise (fuite) en cas d’utilisation de câbles.