Como empacotar um sensor à prova d'água em um ambiente de bricolage?

Preciso medir a temperatura em um terrário e usá-la como entrada para um controlador de temperatura. O terrário é bastante úmido, por exemplo, acima de 80%. Além disso, a embalagem deve ter massa térmica mínima, para não atrapalhar o controlador de temperatura, causando overshoots.

O sensor é um IC de 1 fio

Resolvi esse problema com silicone quente - primeiro soldo as 3 pontas do chip no fio e depois despejo silício líquido até que nenhuma cavidade seja visível.

Para minha surpresa, isso não funciona. O tempo médio entre falhas é de 1 mês. O microcontrolador apenas começa a ler uma temperatura diferente e fixa. Eu tenho outro sensor, montado em uma caixa seca, que eu uso para verificar a sanidade. Portanto, tenho certeza de que exatamente o sensor falha.

Como devo lidar com isso em um ambiente de bricolage (ou seja, não industrial)? Existe uma abordagem mais inteligente ou apenas uma técnica correta para aplicar cola na impermeabilização de CIs individuais?

Dependendo de quanto você valoriza seu tempo, esforço e confiabilidade, aqui estão duas opções propostas:

1. Confiável e pronto para uso: Compre um sensor DS18B20 pré-instalado em uma caixa de plástico ou aço inoxidável à prova d'água . O último está atualmente à venda por US $ 4,50 cada :
   

2. Frasco de comprimidos de vidro e epóxi:

   • Solde os fios dos sensores aos fios e sele o metal exposto de cada fio com tubos de silicone termo-retráteis.
   • Encapsule o conjunto de 3 fios em outro tubo de silicone termo-retrátil maior.
   • Para ter um cuidado extra, envolva todo o conjunto com muita força em várias camadas da fita de Teflon do encanador: Essa fita é muito fina e flexível, formando uma excelente vedação de umidade - e é por isso que os encanadores a usam para encaixar!
   • Insira este pacote no menor frasco de comprimidos em que ele se encaixará.
   • Encha o frasco de comprimidos com epóxi à prova d'água (ou qualquer selante à prova de água à base de epóxi ou cianoacrilato) até o topo, submergindo o pacote e parte do fio neste selante
   • Siga o procedimento de cura recomendado para o selante usado: O epóxi que eu uso pode ser curado usando luz UV, então eu o exponho por uma hora em uma lâmpada UV para unhas.
   • O último ponto de falha é o próprio fio isolado, uma vez que o fio típico usado para a eletrônica não é projetado para exposição sustentada à umidade. Use fio isolado à prova de intempéries com base de borracha de silicone, se possível. Caso contrário, use o restante do rolo de fita de Teflon enrolando-o firmemente ao redor do feixe de fios até o terrário.
   • Tudo feito.

Fiz o mesmo com um sensor DS18B20, apenas o usei em um tanque de gravação caseiro (elemento de aquecimento feito com ladrilhos de cerâmica e fio de nicromo, suprimento para laptop antigo e MOSFET com PWM do PIC16F690 usando PID para controle e exibição simples com LCD.Ela está em cloreto férrico há mais de dois anos e ainda está funcionando bem.

Enfim, tudo o que fiz foi usar um tubo de PVC transparente (do tipo que você compra para um aquário) e alimentar o sensor (com os fios conectados) a cerca de uma polegada do final. Em seguida, adicionei um selante de silicone transparente para revestir um pouco o sensor para qualquer expansão e, depois disso, misturei um pouco de epóxi e enchava liberalmente a extremidade do tubo até que ele passasse um pouco dos dois lados do sensor. Adicionei um pouco de dissipador de calor no final do tubo e coloquei um pouco mais de epóxi na pequena fenda (isso provavelmente é um exagero para os fins de terrário)

Enfim, funcionou perfeitamente para mim em um ambiente muito hostil, então eu apostaria que ele funcionaria para o terrário.

Algumas fotos para dar uma idéia vaga (desculpe, o melhor que pude fazer, pois o final está colado no fundo do tanque e o tanque não é usado regularmente há muito tempo, portanto a solução é antiga ...)

Nada é impermeável.
Algumas coisas são mais impermeáveis ​​que outras :-).

Borrachas de silicone são bastante permeáveis ​​à água. O que você procura evitar é a presença de água e ar líquidos no ponto em que a corrosão ocorrerá. Se você usar um material com baixo teor de água dissolvida e uma aderência tenaz à superfície sem vácuo, não será possível obter água líquida (sem vazios) e o teor de água dissolvida será baixo, portanto a taxa de reação será baixa.

Muitos fabricantes fabricam revestimentos conformes com o objetivo de minimizar a corrosão relacionada à água e ao oxigênio. A Dow Corning é uma delas - mais conhecida do que algumas e com boa reputação por produtos de qualidade. Não tenho nenhum relacionamento com a Dow Corning, exceto como cliente.

O Dow Corning Sylgard 184 é formulado especificamente para atender aos requisitos acima. É uso principal se envasamento de células solares.

O Dow Corning 1-2577 é um revestimento conforme que funciona razoavelmente bem. Ele forma uma camada de ~ = 0.1mm e pode ser pulverizado com pincel ou imersão. Não respirar a fumaça é uma idéia muito boa.

Visão geral dos revestimentos conformes da Dow Corming:

Elastomérico

Electroplastic - 1.2577 está neste grupo

Cura sem solvente

Poormans CC: Uma camada inicial de "spray de poliuretano em verniz transparente" pode ajudar. Isso define reagindo com a água atmosférica e é um revestimento conforme de baixo custo, mas razoável.

Aperto em palhetas: A presença de potencial elétrico em um ambiente corrosivo acelerará bastante a corrosão. Pode ser que ter o sensor ligado seja um contribuidor significativo. Se você é capaz de despower para uma parte significativa do seu ciclo, pode ajudar.

EVA:Eu não tentei isso, mas ele tem uma chance moderadamente boa de funcionar. O EVA é o tradicional agente de ligação e vedação preferido em silício em painéis solares de vidro, que normalmente têm vida útil superior a 20 anos. O EVA ajuda bastante para atender aos requisitos mencionados acima em relação à solubilidade em água, além de adesão sem vazios a superfícies vedadas. O EVA é inserido como uma folha de plástico entre as células de vidro e silício e, em seguida, reticulado sob pressão e temperatura elevadas. Parece provável [tm] que "apenas derreter" o plástico EVA sobre o sensor com uma pistola de ar quente tenha a perspectiva de atender às suas necessidades. A folha de plástico EVA está disponível nos fabricantes de painéis fotovoltaicos ou como filme de estufa de alta qualidade (casa de plástico?). As temperaturas de laminação geralmente estão na faixa média de 1xx, mas o EVA de laminação de baixa (er) temperatura está disponível.

Eu acho que seu método é bom, apenas a escolha do material está errada. Tente uma resina epóxi, aparentemente eles também têm boas propriedades de condução de calor.http://en.wikipedia.org/wiki/Epoxy#Electrical_systems_and_electronics

Em um projeto, nós painéis de luz LED à prova de água com resina epóxi e eles pareciam resistir bem. Isto era para luzes nos sinais de trânsito, não debaixo d'água. Em outro projeto, conectamos os conectores marítimos de subconexão a um cabo de alimentação de 4 núcleos, impermeabilizando a junção usando emendas de resina 3M . Esses cabos foram implantados debaixo d'água por vários períodos de três meses (um durante um ciclone) e o selo epóxi não falhou. Talvez você possa comprar um dos kits menores e incorporar o sensor de temperatura. Caso contrário, é só pegar um pouco de epóxi e colocar o sensor em uma panela pequena ... como uma tampa de caneta.