Densité de l'air humide : qu'est-ce que c'est et comment la calculer ?

  
   

Introduction

Avez-vous besoin de calculer la densité de l'air humide pour vos mesures ou étalonnages ?

Si tel est le cas, ce guide est pour vous.

Fort de mon expérience dans un laboratoire d'étalonnage accrédité et en tant que consultant en incertitude de mesure, je calculais régulièrement la masse volumique de l'air humide. Elle est utilisée dans de nombreuses fonctions de mesure courantes liées à :

• Masse,
• Volume,
• Pression,
• Flux, et
• Son.

La plupart du temps, les calculs de densité de l'air sont nécessaires pour corriger la poussée d'Archimède de la masse ou du poids mort. D'autres fois, ils servent à normaliser les mesures de débit volumétrique ou à corriger les mesures de pression et de niveau sonore.

Savoir calculer la masse volumique de l'air et son incertitude peut être essentiel pour certains laboratoires. J'ai donc élaboré ce guide pour vous aider à comprendre rapidement les informations suivantes :

 

  
   

Débit volumétrique (liquide et gaz)

La densité de l'air ou densité atmosphérique, représentée par ρ (le symbole rho), est la masse par unité de volume de l'atmosphère terrestre à un moment et à un moment donnés.

La densité de l'air humide, également appelée densité de l'air humide, prend en compte la quantité d'eau ou d'humidité dans l'air.

Dans de nombreux cas, les mesures sont effectuées dans de l'air humide (et non sec). Il est donc déconseillé d'utiliser la masse volumique de l'air sec. Privilégiez plutôt celle de l'air humide. Dans le cas contraire, les résultats de mesure sont sujets à erreur.

  
   

Testeur de pression avec poids mort

Vous trouverez ci-dessous quelques relations courantes entre la densité de l’air et d’autres facteurs.

• La densité de l'air est inversement proportionnelle aux changements d'altitude
• La densité de l'air est directement proportionnelle aux changements de pression
• La densité de l'air est directement proportionnelle aux variations de volume
• La densité de l'air est inversement proportionnelle aux changements de température
• La densité de l'air est inversement proportionnelle aux variations d'humidité

Directement proportionnelle signifie que les deux quantités augmenteront ou diminueront simultanément au même rythme. Par exemple, si la pression atmosphérique augmente, la densité de l'air augmentera également.

Inversement proportionnel signifie que lorsqu'une quantité augmente ou diminue, l'autre quantité varie en sens inverse à un rythme qui maintient un produit constant. Par exemple, si la température de l'air augmente, sa densité diminue, et inversement.

  
   

Densité de l'air à température et pression de référence

Le tableau ci-dessous indique la masse volumique de l'air aux valeurs de référence courantes de température et de pression standard et normales. Il en existe bien d'autres, mais voici les plus courantes que j'ai utilisées. Chacune de ces valeurs a été calculée à l'aide de la formule simplifiée du CIPM ; elles comportent donc une certaine incertitude (j'y reviendrai plus tard).

Température et pression standard (101,325 kPa, 0 °C, 0 % HR)	1,29269 kg/ m3
Température et pression normales (au niveau de la mer) (101,325 kPa, 15 °C, 0 % HR)	1,22539 kg/ m3
Température et pression normales (101,325 kPa, 0 °C, 0 % HR)	1,19929 kg/ m3
Température et pression normales (14,696 psia, 70 °F, 0 % HR)	0,0748863 lb/pi 3
Température et pression normales (101,325 kPa, 25 °C, 50 % HR)	1,17736 kg/ m3

  
   

Réponses aux questions fréquemment posées

La densité de l'air est importante car elle est utilisée dans de nombreuses applications scientifiques et métrologiques. Lorsque l'exactitude et la précision des résultats d'essai ou d'étalonnage sont essentielles , une estimation précise de la densité de l'air est nécessaire.

Par conséquent, vous ne devez pas utiliser une estimation typique de 1,2 kg/m ³ . Elle n'est pas appropriée pour les activités de laboratoire où une incertitude de mesure minimale est requise.

Ci-dessous, j'ai créé une liste de diverses fonctions de mesure où la densité de l'air est couramment utilisée pour garantir des résultats de mesure précis.

Il est utilisé dans de nombreuses applications scientifiques, notamment :

• Correction de la flottabilité de l'air
• Couple avec levier, système à poids mort
• Documents importants sur la densité de l'air
• Force par poids mort
• Calibrage de masse
• Calibrage de la balance
• Facteurs de correction
• Débit massique (liquide et gaz)
• Mesures de capacité volumétrique
• Apprenez à calculer l'incertitude de mesure
• Relations courantes de la densité de l'air
• Humidité relative
• Incertitude de la pression barométrique selon NISTIR 6969
• Vitesse du son
• Mesure du niveau sonore
• Étalonnage de la longueur et de la planéité à l'aide d'un laser – Indice de réfraction de l'air
• Étalonnage de la planéité à l'aide d'un autocollimateur – Indice de réfraction de l'air

  
   

Comment utiliser le tableau

Cette section comprend une liste de documents importants relatifs à la formule de la masse volumique de l'air. Il existe d'autres documents, mais ceux-ci constituent les meilleures ressources pour quiconque recherche la formule de la masse volumique de l'air humide et ses incertitudes.

 

Actes de la 96e réunion du CIPM (2007)

Ce document est la version anglaise des résultats de la réunion du Comité international des poids et mesures qui s'est tenue du 7 au 9 novembre 2007. La section 8.2 comprend des informations sur la présentation de la nouvelle formule de masse volumique de l'air.

 

Formule révisée pour la masse volumique de l'air humide (CIPM 2007) – NIST

Cet article du magazine Metrologia (Volume 45, 2008, pages 149-155) couvre les informations suivantes :

• Formule simplifiée de la densité de l'air du CIPM
• Section 2.2 : Incertitude de l'équation CIPM-2007
• Section 3 : Comparaison avec l'équation CIPM-81/91

 

OIML R111-1 – Poids des classes E1, E2, F1, F2, M1, M1–2, M2, M2–3 et M3

Annexe E : Formule du CIPM et formule d'approximation
Dans l'annexe E de la norme OIML R111-1, vous trouverez les informations suivantes :

• Annexe E.1 : Formule CIPM pour la masse volumique de l'air humide
• Annexe E.3 : Formule d'approximation de la densité de l'air (formule CIPM simplifiée)

 

EURAMET CG-18 – Lignes directrices pour l'étalonnage des instruments de pesage à fonctionnement non automatique

Annexe A – CONSEILS POUR L'ESTIMATION DE LA DENSITÉ DE L'AIR
Dans l'annexe A de l'Euramet CG-18, vous trouverez des informations pour l'estimation de la densité de l'air, notamment :

• Annexe A1.1 : Version simplifiée de la formule CIPM,
• Annexe A2 : Incertitudes liées à la pression, à la température et à l’humidité,
• Annexe A3 : Incertitude de la densité de l'air

  
   

Image de couverture du calculateur d'incertitude facile ISOBudgets

Pour calculer la densité de l'air humide, vous avez deux options ; utilisez :

1. Formule CIPM 2007, ou
2. Formule simplifiée du CIPM 2007.

De nombreuses normes et guides recommandent l'utilisation de la formule simplifiée du CIPM ; je suis d'accord. C'est la meilleure option pour la plupart des laboratoires et leurs activités.

Ce guide se concentrera donc sur le calcul de la masse volumique de l'air humide à l'aide de la formule simplifiée du CIPM. Dans cette section, vous découvrirez les informations suivantes :

1. Formule de densité de l'air humide (formule CIPM simplifiée),
2. Comment calculer la densité de l'air humide
3. Évaluation de l'incertitude pour la densité de l'air humide, et
4. Exemples de calculs.

  
   

Formule de densité de l'air humide

Vous trouverez ci-dessous la formule simplifiée du CIPM pour le calcul de la masse volumique de l'air humide. Cette formule est généralement utilisée dans les guides OIML R111 et EURAMET CG-18 .

  
   

Version simplifiée de la formule CIPM, version exponentielle

Instructions étape par étape pour calculer la densité de l'air,

  
   

  
   

Instructions pour le calcul de la densité de l'air humide

Suivez les instructions ci-dessous pour calculer la densité de l'air humide selon votre emplacement et vos conditions environnementales. J'ai décomposé les étapes selon l'ordre des opérations pour garantir l'exactitude de vos calculs.

1. Trouvez la pression barométrique, la température de l'air et l'humidité relative.
2. Multipliez la pression barométrique par 0,34848.
3. Multipliez l’humidité relative par 0,009.
4. Multipliez la température de l’air par 0,061.
5. Calculez l’exponentielle (fonction exp) du résultat de l’étape 4.
6. Multipliez les résultats de l’étape 3 et de l’étape 5.
7. Soustrayez le résultat de l’étape 2 par l’étape 6.
8. Ajoutez 273,15 à la température de l’air.
9. Divisez le résultat de l’étape 7 par l’étape 8.

  
   

Exemple de calcul de la densité de l'air humide

Dans l’image ci-dessous, j’ai calculé la densité de l’air humide en utilisant la formule CIPM simplifiée.

Pour cet exemple, les conditions environnementales suivantes ont été utilisées :

• Pression barométrique : 1013,25 hPa
• Température de l'air : 20 °C
• Humidité relative : 50 % HR

La calculatrice a donné un résultat de 1,19929 kg/m ³ .

Regardez le rectangle rouge dans l’image ci-dessous pour voir le résultat.

 
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Qu'est-ce que la densité de l'air humide

Pour calculer la densité de l'air humide, il est généralement nécessaire d' évaluer l'incertitude qui lui est associée. Ceci sert généralement à étayer une autre analyse d'incertitude.

Pour estimer l'incertitude de la densité de l'air, il faut prendre en compte quatre facteurs :

1. Incertitude de la pression barométrique,
2. Incertitude de la température de l'air,
3. Incertitude de l'humidité relative et
4. Incertitude de la formule

Le meilleur guide pour estimer l'incertitude de la densité de l'air est l'EURAMET CG-18. Il couvre tout ce que vous devez savoir et inclut un tableau de référence rapide pour trouver rapidement l'incertitude.

  
   

Formule d'incertitude de la densité de l'air

Ci-dessous, vous trouverez la section EURAMET CG-18 qui donne la formule de calcul de l'incertitude de la densité de l'air.

Si la formule A3-1 vous semble intimidante, vous pouvez utiliser la formule simplifiée donnée dans A3-2 au bas de l'image.

  
   

Méthode n° 1 : Calcul simple de l'incertitude de la densité de l'air

Si vous ne souhaitez pas évaluer vous-même l'incertitude de votre densité atmosphérique, vous pouvez utiliser le tableau ci-dessous. Il s'agit du tableau EURAMET CG-18, annexe A.

  
   

Instructions

En utilisant le tableau ci-dessus, suivez les instructions ci-dessous :

1. Calculez votre densité d'air,
2. Trouvez les variations de température et d'humidité similaires à votre environnement,
3. Sur la même ligne, trouvez le coefficient de sensibilité à l’incertitude de la densité de l’air (dernière colonne),
4. Multipliez votre densité de l’air par le coefficient de sensibilité à l’incertitude.

Le résultat est votre incertitude sur la densité de l’air.

  
   

Méthode n° 2 : une méthode plus précise pour calculer l'incertitude de la densité de l'air

Pour obtenir une estimation précise de l'incertitude de la densité de l'air, vous devrez l'évaluer vous-même. Pour ce faire, vous devrez propager les incertitudes suivantes à l'aide de la formule de la densité de l'air :

1. Incertitude de la pression barométrique,
2. Incertitude de la température de l'air,
3. Incertitude de l'humidité relative et
4. Incertitude de la formule simplifiée du CIPM

  
   

Instructions

En utilisant le tableau ci-dessus, suivez les instructions ci-dessous :

1. Calculez votre densité d'air,
2. Déterminer l’incertitude associée aux contributeurs suivants :
1. Pression barométrique,
2. Température de l'air,
3. Humidité relative et
4. Formule
3. Propagation des incertitudes à travers la formule de la densité de l'air,
4. Déterminer l’ampleur de chaque incertitude dans :
1. même unité de mesure que la densité de l'air, ou
2. un terme relatif à la densité de l'air calculée (par exemple, pourcentage).
5. Convertissez chaque incertitude en une incertitude standard,
6. Calculez l’incertitude type combinée à l’aide de la méthode RSS.

Le résultat est votre incertitude de densité de l’air à un intervalle de confiance de 68 % où k = 1.

  
   

Sources d'incertitude pour la densité de l'air humide

Si vous envisagez de calculer l’incertitude de la densité de l’air humide à l’aide de la méthode n° 2 (dans la section précédente), vous devez connaître les sources d’incertitude et comment les évaluer.

Les informations contenues dans cette section sont basées sur EURAMET CG-18, Annexe A et devraient vous aider à déterminer l'incertitude associée aux sources d'incertitude suivantes :

1. Incertitude de la pression barométrique,
2. Incertitude de la température de l'air,
3. Incertitude de l'humidité relative et
4. Incertitude de la formule simplifiée du CIPM

  
   

Incertitude de la pression barométrique

Pour estimer l'incertitude de la pression barométrique, deux options s'offrent à vous :

1. L'incertitude du baromètre utilisé pour surveiller l'environnement, ou
2. L'incertitude de la pression barométrique du CIPM 2007.

  
   

Incertitude du baromètre

Si vous utilisez un baromètre pour surveiller la pression barométrique et calculer la densité de l'air humide, utilisez l'incertitude des capacités de mesure du baromètre.

  
   

Incertitude du baromètre de la station météorologique

Si vous ne disposez pas de baromètre, vous pouvez utiliser les mesures de pression barométrique de la station météorologique locale ou de l'aéroport. Dans ce cas, vous ne connaissez pas l'incertitude de mesure associée à la mesure de pression barométrique.

Ainsi, l'EURAMET CG-18 affirme que l' incertitude standard est de 10 hPa (à 68 % de confiance, où k = 1).

Dans l'image ci-dessous, vous verrez un extrait sur l'incertitude de la pression barométrique de l'EURAMET CG-18.

Alternativement, la norme NISTIR 6969, SOP 2, indique que l'incertitude type de la pression atmosphérique est de 6,65 hPa (avec un intervalle de confiance de 68 %, où k = 1). Voir le tableau 3 dans l'image ci-dessous.

L'une ou l'autre de ces incertitudes peut être utilisée dans votre évaluation. Cependant, j'utilise généralement 10 hPa.

  
   

Incertitude de température

Pour estimer l'incertitude de la température de l'air, deux options s'offrent à vous :

1. L'incertitude du thermomètre utilisé pour surveiller l'environnement, ou
2. Le demi-intervalle des limites de contrôle environnemental.

  
   

Incertitude du thermomètre

Si vous surveillez l’environnement avec un thermomètre et corrigez vos résultats en fonction de la température réelle de l’air, envisagez d’utiliser l’incertitude de votre thermomètre pour l’incertitude de température.

Vous devriez être en mesure de trouver l'incertitude du thermomètre à partir de vos budgets d'incertitude ou de votre portée d'accréditation CMC incertitudes .

Si aucune de ces options n'est disponible, vous pouvez utiliser la précision de votre thermomètre comme solution de rechange au pire des cas. Cependant, si la température contribue de manière significative à l'incertitude, il est conseillé d'effectuer une analyse complète de l'incertitude de mesure de la température avec votre thermomètre afin de ne pas la sous-estimer.

  
   

Limites de contrôle environnemental

Pour estimer l’incertitude en fonction des limites de contrôle environnemental, recherchez les limites de contrôle de la température pour votre laboratoire ou l’activité que vous effectuez.

Par exemple, si les limites de contrôle environnemental du laboratoire sont de (18 à 28) °C, l'incertitude de température serait de ± 5 °C.

Pour calculer cette valeur, il suffit de soustraire la limite de température supérieure par la limite de température inférieure et de diviser le résultat par 2. Le résultat final sera l'incertitude de température basée sur le demi-intervalle des limites de contrôle environnemental.

Caractérisez l'incertitude comme une incertitude de type B avec une distribution rectangulaire et un diviseur égal à la racine carrée de 3 conformément à la norme JCGM 100:2008, section 4.3.7 .

Une formule simplifiée pour déterminer l’incertitude type de la température est présentée ci-dessous.

Dans l'image ci-dessous, vous trouverez un extrait de l' EURAMET CG-18 qui prend en charge cette technique d'évaluation. Vous remarquerez qu'ils utilisent simplement le diviseur (dans la formule) en utilisant la racine carrée de 12, ce qui est mathématiquement équivalent à deux multiplié par la racine carrée de trois.

  
   

Incertitude de l'humidité

Pour estimer l'incertitude relative à l'humidité, deux options s'offrent à vous :

1. L'incertitude de l'hygromètre utilisé pour surveiller l'environnement, ou
2. Le demi-intervalle des limites de contrôle environnemental.

  
   

Incertitude de l'hygromètre

Si vous surveillez l'environnement avec un hygromètre, pensez à utiliser l'incertitude de votre hygromètre pour l'incertitude d'humidité.

Vous devriez être en mesure de trouver l'incertitude de l'hygromètre à partir de vos budgets d'incertitude ou de votre portée d'accréditation CMC.

Si aucune de ces options n'est disponible, vous pouvez utiliser la précision de votre hygromètre comme solution de rechange au pire des cas. Cependant, si l'humidité contribue de manière significative à l'incertitude (ce qui est rare), il est conseillé d'effectuer une analyse complète de l'incertitude de mesure de l'humidité relative avec votre hygromètre afin de ne pas sous-estimer l'incertitude.

  
   

Limites de contrôle environnemental

Pour estimer l’incertitude en fonction des limites de contrôle environnemental, recherchez les limites de contrôle de l’humidité pour votre laboratoire ou l’activité que vous effectuez.

Par exemple, si les limites de contrôle environnemental du laboratoire pour l'humidité sont de (20 à 80) % HR, alors l'incertitude de l'humidité serait de ± 30 % HR.

Pour calculer cette valeur, il suffit de soustraire la limite d'humidité supérieure par la limite d'humidité inférieure et de diviser le résultat par 2. Le résultat final est l'incertitude d'humidité basée sur le demi-intervalle des limites de contrôle environnemental.

Caractérisez l'incertitude comme une incertitude de type B avec une distribution rectangulaire et un diviseur égal à la racine carrée de 3 conformément à la norme JCGM 100:2008, section 4.3.7.

Une formule simplifiée pour déterminer l’ incertitude standard de l’humidité est présentée ci-dessous.

Dans l'image ci-dessous, vous trouverez un extrait de l'EURAMET CG-18 qui prend en charge cette technique d'évaluation. Vous remarquerez qu'ils utilisent simplement le diviseur (dans la formule) en utilisant la racine carrée de 12, ce qui est mathématiquement équivalent à deux multiplié par la racine carrée de trois.

  
   

Incertitude de la formule

Selon EURAMET CG-18, l'incertitude associée à la formule CIPM simplifiée est égale au produit de la multiplication de la valeur de la densité de l'air par le coefficient de sensibilité 0,00024.

Par exemple, multiplier 0,00024 par une densité de l’air égale à 1,2 kg/m3 vous donnerait une incertitude de formule de 0,000288 kg/m ³ .

Pour simplifier cela, convertissez le coefficient de sensibilité en pourcentage ou 0,024 % de la valeur .

Assurez-vous également de comprendre que l’incertitude est une incertitude standard avec un intervalle de confiance de 68 % où k = 1 .

Un extrait de l'EURAMET CG-18 sur l'incertitude de la formule est fourni dans l'image ci-dessous.

  
   

Résumé

Sur la base des informations contenues dans cette section, j’ai compilé une liste des sources d’incertitude et de leur ampleur pour les conditions environnementales courantes.

Dans le tableau ci-dessous, vous trouverez les incertitudes recommandées pour les types d’environnements suivants :

• Environnement de laboratoire hautement contrôlé,
• Environnement de laboratoire contrôlé typique,
• Incertitude de la densité de l'air humide
• Environnement de terrain extrême et non contrôlé.

Avertissement : Ces incertitudes sont recommandées pour des conditions environnementales courantes. Vos incertitudes réelles peuvent être différentes.

 

Calculateur Excel pour la densité de l'air humide

Source d'incertitude	Hautement contrôlé	Contrôlé (typique)	Non contrôlé (champ typique)	Extrême
Pression barométrique	± 10 hPa	± 10 hPa	± 10 hPa	± 10 hPa
Température	± 2 °C	± 5 °C	± 10 °C	± 20 °C
Humidité	± 10 % HR	± 20 % HR	± 100 % HR	± 100 % HR
Formule	p a 2×10 -4	p a 2×10 -4	p a 2×10 -4	p a 2×10 -4

  
   

Comparaison des méthodes d'évaluation de l'incertitude de la densité de l'air

En général, j'estime l'incertitude de la densité de l'air à l'aide d' une analyse à un facteur à la fois (OFAT) . Cependant, il est beaucoup plus simple d'utiliser le tableau de l'EURAMET CG-18.

La raison pour laquelle je l’évalue moi-même est que bon nombre de mes clients ont une variété de limites de contrôle environnemental qui ne correspondent pas au tableau CG-18.

  
   

Environnement de terrain typique non contrôlé, et

Pour estimer l'incertitude , j'utilise généralement une analyse un facteur à la fois. Il s'agit d'une technique qui utilise des expériences répétées pour évaluer l'incertitude de chaque contributeur (un à la fois). Certains appellent cela la méthode Kragten .

J'ai donc évalué l'incertitude de chaque variable (quantité d'entrée) une par une afin de déterminer son effet sur la densité de l'air humide calculée. Ensuite, les incertitudes ont été combinées à l'aide de la méthode RSS pour déterminer l'incertitude type combinée (IC à 68 %, k = 1).

  
   

Expérience factorielle complète

Une autre technique que j'apprécie est le plan d'expérience factoriel complet . Cette méthode évalue une combinaison d'expériences répétées aux extrêmes de chaque variable (quantité d'entrée) afin de déterminer les coefficients de sensibilité de chaque variable et une équation de prédiction pour le processus.

Il est idéal pour optimiser un processus et est couramment utilisé dans les tests robustes et l'ingénierie robuste.

J'ai donc conçu et mis en œuvre une expérience factorielle complète pour déterminer les coefficients de sensibilité de chaque variable (pression, température et humidité). J'ai ensuite multiplié ces coefficients par leur incertitude associée. J'ai ensuite combiné ces incertitudes à l'aide de la méthode RSS pour déterminer l'incertitude type combinée (IC à 68 %, k = 1).

  
   

Tableau Euramet CG-18

Enfin, j’ai utilisé le tableau de l’annexe A de l’Euramet CG-18 pour déterminer l’incertitude de la densité de l’air humide calculée.

  
   

Pourquoi la densité de l'air est-elle importante ?

Ce tableau est facile à utiliser. Il vous suffit de déterminer vos variations de température et d'humidité et de les retrouver dans le tableau.

Pour cet exemple, j'ai évalué une variation de température de 10 °C et une variation d'humidité de 100 %RH.

Dans les deuxième et troisième colonnes du tableau, recherchez les variations de température et d'humidité correspondant à vos spécifications. Ensuite, trouvez le coefficient de sensibilité à l'incertitude de la densité de l'air dans la dernière colonne de la même ligne. Enfin, multipliez le coefficient de sensibilité par votre densité de l'air.

 

  
   

Les résultats

Après avoir évalué l'incertitude de la densité de l'air avec chaque méthode, j'ai décidé de comparer les résultats. Étonnamment, la différence entre les résultats était inférieure à 5 % (c'est-à-dire le critère typique d'un contributeur significatif à l'incertitude ).

Par conséquent, n'importe quelle méthode utilisée pour évaluer l'incertitude peut être utilisée. Personnellement, je recommande d'utiliser le tableau de l'annexe A de l'Euramet CG-18. C'est un moyen simple et rapide d'obtenir l'incertitude de la masse volumique de l'air.

Regardez l'image ci-dessous pour voir l'incertitude type associée à chaque méthode. J'ai également inclus les coefficients de sensibilité associés à la pression, à la température, à l'humidité et à la formule.

Lorsque vous examinez les résultats, il est important de savoir ce qui suit :

• l'incertitude absolue de la densité de l'air est l' incertitude de la densité de l'air donnée dans les mêmes unités de mesure que la densité de l'air humide calculée ;
• L'incertitude relative de la densité de l'air est l' incertitude de la densité de l'air donnée en unités relatives (c'est-à-dire en pourcentage) aux unités de mesure de la densité de l'air humide calculées.

  
   

Foire aux questions

Voici les réponses aux questions courantes que les gens posent sur la densité de l’air humide.

  
   

Quelle est la différence entre la densité de l’air sec et la densité de l’air humide ?

Réponse : La différence entre la densité de l’air et la densité de l’air moyen est que la densité de l’air humide inclut les effets de l’humidité relative (teneur en eau) sur la densité de l’air. La densité de l’air fait généralement référence à la densité de l’air sec et ne tient pas compte de la teneur en eau de l’air ambiant.

  
   

Quelle est la formule pour calculer la densité de l’air humide ?

Réponse : La formule de la masse volumique de l'air humide est disponible dans la norme OIML R111 [4], section E3, et dans l'Euramet CG-18, annexe A1.1. La formule est donnée ci-dessous :

 

  
   

Quelle est l’incertitude de la densité de l’air ?

Réponse : L’incertitude de la densité de l’air humide se situe généralement entre 1 % et 1,5 % de la densité de l’air calculée. Cette incertitude est valable pour la plupart des environnements bien contrôlés. Des conditions environnementales non contrôlées peuvent présenter des incertitudes plus importantes, allant de 2,5 % à 3,4 % de la densité de l’air calculée.

  
   

Quelle est l’incertitude de la pression atmosphérique ?

Réponse : L’incertitude type de la pression atmosphérique obtenue auprès des stations météorologiques locales et des aéroports est estimée à 10 hPa (IC à 68 %, k=1). Des preuves de cette incertitude sont présentées dans l’Euramet CG-18, annexe A2.1. Cette incertitude est dérivée de 20 ans de données collectées par le DWD, le service météorologique allemand.

  
   

Existe-t-il un calculateur de densité d’air humide ?

Réponse : Oui. Nous disposons d'un calculateur Excel de densité de l'air humide. Omni Calculator propose également un calculateur en ligne. Utilisez les liens ci-dessous pour y accéder.

• ISOBudgets – Calculateur de densité d'air humide (Microsoft Excel)
• Calculateur Omni – Calculateur de densité d'air humide (en ligne)

  
   

Quelle est la densité de l'air humide à 20 °C et 101,325 kPa (NTP) ?

Réponse : La densité de l’air humide à température et pression normales (20 °C, 101,326 kPa et 50 % HR) est d’environ 1,19929 kg/m ³ .

  
   

Quelle est la densité de l'air humide à 0 °C et 101,325 kPa (STP) ?

Réponse : La densité de l’air à température et pression standard (0 °C, 101,326 kPa et 0 % HR) est d’environ 1,29269 kg/m ³ .

  
   

Conclusion

La masse volumique de l'air humide est une composante importante qui affecte de nombreuses mesures métrologiquement traçables . Lorsqu'une incertitude de mesure minimale est requise, l'utilisation d'une masse volumique de 1,2 kg/ ^m³ n'est pas appropriée. Il est donc nécessaire de calculer la masse volumique de l'air en fonction de vos conditions environnementales.

Dans ce guide, j'ai couvert tout ce que vous devez savoir, notamment :

• Débit volumétrique (liquide et gaz)
• Pourquoi la densité de l'air humide est-elle importante ?
• Comment utiliser le tableau
• Image de couverture du calculateur d'incertitude facile ISOBudgets
• Qu'est-ce que la densité de l'air humide
• Section 2.1 : L'équation CIPM-2007

J’espère que ce guide servira de ressource utile aux laboratoires accrédités ISO/IEC 17025 .

De plus, assurez-vous de télécharger :

• Documents référencés dans ce guide (pour vos archives)
• Pression mesurée par des transducteurs ou des manomètres

Si j'ai oublié quelque chose dans ce guide, faites-le moi savoir et je l'ajouterai.