L’ampia famiglia delle camere climatiche comprende tutti gli strumenti di laboratorio che riproducono determinate condizioni atmosferiche in un ambiente isolato e controllato.
Le più comuni e diffuse sono le camere climatiche per prova di temperatura e umidità, le camere ambientali e le camere di crescita che si prestano a un ampia gamma di utilizzi.
Ma ci sono anche camere molto specifiche che sono essenziali per alcuni settori: è il caso della camera termovuoto, anche nota con l’acronimo TVAC.
Che cos’è la Camera Termovuoto TVAC
La TVAC o Camera Termovuoto è una camera climatica generalmente di grandi dimensioni che può eseguire la prova di termovuoto su materiali e persone. La TVAC è caratterizzata dal poter raggiungere range estremi di temperatura che vanno dai -180°C ai +150° e dal poter riprodurre ambienti altrettanto estremi per quanto riguarda la pressione, ambienti chiamati appunto “high vacuum”.
Alcune camere termovuoto sono inoltre equipaggiate con un sistema di lampade arco xeno per riprodurre l’irradiazione solare.
A Cosa Serve la Camera Termovuoto TVAC
La camera termovuoto viene impiegata principalmente nel settore aerospaziale.
Le più avanzate camere termovuoto sono infatti in possesso della NASA che ne ha ben nove, ciascuna con le sue specifiche tecniche e i suoi utilizzi.
Le camere termovuoto servono infatti a riprodurre i differenti ambienti extraterrestri che materiali, macchine e astronauti si troveranno ad affrontare. La più grande camera termovuoto della NASA, la Chamber A, è così ampia da poter essere utilizzata per testare interi veicoli spaziali come ad esempio i satelliti. Camere di dimensioni, come la Chamber B, più ridotte sono impiegate dagli astronauti per vari tipi di simulazioni a bordo dei veicoli.
Le più piccole Camere Termovuoto, infine, sono utilizzate per mettere alla prova le singole componentistiche dell’ingegneria aerospaziale come ad esempio le batterie.
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Come funziona la Camera Termovuoto TVAC
Abbiamo visto che le camere termovuoto variano molto per dimensioni ed utilizzi, di conseguenza è difficile descrivere con precisione il funzionamento della TVAC che si adatti a ciascun dispositivo. Le costanti di ogni camera termovuoto sono i range estremi di temperatura e di pressione atmosferica.
A differenze delle normali camere climatiche, le temperature estreme della camera termovuoto sono ottenute mediante l’utilizzo di fluidi termici, come per esempio azoto liquido e/o gassoso, che vengono fatti scorrere tra il corpo esterno e interno della macchina.
Il sistema di generazione del vuoto è costituito da un insieme di pompe da vuoto che possono raggiungere in brevissimo tempo valori di circa 10-2 mbar per poi toccare estremi come 1x10-6.
Gli Standard Internazionali sulla Prova di Termovuoto
Ci sono due organismi che regolano le specifiche delle camere di termovuoto e le conseguenti prove.
Il primo è la NASA medesima che promulga il NASA Technical Standards System, comunemente abbreviato in NTSS, il più antico sistema di standardizzazione spaziale internazionale.
Nel 1993, dall’altra parte dell’oceano, è nata la European Cooperation for Space Standardization.
L’ECSS stabilisce le norme di sicurezza e sostenibilità per tutti i paesi dell’Unione Europea per quanto concerne l’industria aerospaziale. Direttive intorno al test di termovuoto si trovano qui.
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