¿Cómo empaquetar un sensor a prueba de agua en un entorno de bricolaje?

Necesito medir la temperatura en un terrario y usarlo como entrada para un controlador de temperatura. El terrario es bastante húmedo, por ejemplo, por encima del 80%. Además, el embalaje debe tener una masa térmica mínima, a fin de no obstaculizar el controlador de temperatura y causar sobreimpulsos.

El sensor es un IC de 1 cable

He resuelto este problema por medio de silicona caliente: primero sueldo los 3 cables del chip al cable, luego vierto silicona líquida hasta que no se vean cavidades.

Para mi sorpresa, esto no funciona. El tiempo medio entre fallas es de 1 mes. El microcontrolador apenas comienza a leer una temperatura fija diferente. Tengo otro sensor, montado en una caja seca, que uso para verificar la cordura. Por lo tanto, estoy seguro de que exactamente el sensor falla.

¿Cómo debo manejar esto en un entorno de bricolaje (es decir, no industrial)? ¿Existe un enfoque más inteligente o simplemente una técnica correcta para aplicar pegamento para impermeabilizar circuitos integrados individuales?

Dependiendo de cuánto valore su tiempo, esfuerzo y confiabilidad, aquí hay dos opciones propuestas:

1. Fiable y listo para usar: compre un sensor DS18B20 preinstalado en una caja de plástico resistente al agua o de acero inoxidable . Este último está actualmente a la venta por $ 4.50 cada uno :
   

2. Pastillero de vidrio y epoxi:

   • Suelde los cables del sensor a los cables y luego selle el metal expuesto de cada cable con un tubo termocontraíble de silicona.
   • Encapsule el conjunto de 3 cables en otro tubo termocontraíble de silicona más grande.
   • Para tener más cuidado, envuelva todo el conjunto con mucha fuerza en varias capas de cinta de teflón para plomero: esta cinta es muy delgada y flexible, por lo que forma un excelente sello de humedad, ¡por eso los plomeros la usan para accesorios!
   • Inserte este paquete en la botella de píldora de vidrio más pequeña que se ajuste.
   • Llene el frasco de pastillas con epóxido impermeable (o cualquier sellador impermeabilizante a base de epóxido o cianoacrilato) hasta la parte superior, sumergiendo así el haz y parte del alambre en este sellador.
   • Siga el procedimiento de curado recomendado para el sellador utilizado: el epoxi que uso se puede curar con luz UV, por lo que lo expongo durante una hora en una lámpara UV para uñas.
   • El último punto de falla es el cable aislado en sí, ya que el cable típico utilizado para la electrónica no está diseñado para una exposición sostenida a la humedad. Utilice cable aislado a prueba de intemperie a base de caucho de silicona si es posible. Si no es así, use el resto del rollo de cinta de teflón envolviéndolo firmemente alrededor del haz de cables fuera del terrario.
   • Todo listo.

He hecho lo mismo que esto con un sensor DS18B20, solo que lo usé en un tanque de grabado casero (elemento calefactor hecho con baldosas cerámicas y alambre de nicromo, fuente de computadora portátil vieja y MOSFET con PWM de PIC16F690 usando PID para control y pantalla simple con LCD. Lleva más de dos años en cloruro férrico y todavía funciona bien.

De todos modos, todo lo que hice fue usar una longitud de un tubo de PVC transparente (del tipo que se obtiene para una pecera) y alimentar el sensor (con cables conectados) a aproximadamente una pulgada del extremo. Luego agregué un poco de sellador de silicona transparente para recubrir un poco el sensor para cualquier expansión, y después mezclé un poco de epóxico y llené generosamente el extremo del tubo hasta que se llenó un poco más allá de ambos lados del sensor. Luego agregué un poco de termoencogimiento al extremo del tubo y puse un poco más de epoxi en el pequeño espacio (sin embargo, esto probablemente sea excesivo para el terrario)

De todos modos, funcionó perfectamente para mí en un entorno muy hostil, por lo que apostaría a que funcione para el terrario.

Un par de fotos para dar una idea vaga (lo siento, lo mejor que puedo hacer es que el extremo está pegado al fondo del tanque, y el tanque no se ha utilizado regularmente durante mucho tiempo, por lo que la solución es antigua ...)

Nada es resistente al agua.
Algunas cosas son más impermeables que otras :-).

Las gomas de silicona son bastante permeables al agua. Lo que está buscando evitar es la presencia de agua líquida y aire en el punto donde ocurrirá la corrosión. Si usa un material con bajo contenido de agua disuelta y una adhesión superficial tenue y sin huecos, entonces no puede obtener agua líquida (sin huecos) y el contenido de agua disuelta es bajo, por lo que la velocidad de reacción es baja.

Muchos fabricantes fabrican revestimientos conformes destinados a minimizar la corrosión relacionada con el agua y el oxígeno. Dow Corning es uno de ellos, mejor conocido que algunos y con una buena reputación por sus productos de calidad. No tengo ninguna relación con Dow Corning, excepto como cliente.

Dow Corning Sylgard 184 está formulado específicamente para cumplir con los requisitos anteriores. Su uso principal es el encapsulamiento de células solares.

Dow Corning 1-2577 es un revestimiento conforme que funciona razonablemente bien. Forma una capa de ~ = 0.1 mm y se puede rociar con brocha o sumergir. No respirar los humos es una muy buena idea.

Descripción general de los revestimientos conformes Dow Corming:

Elastomérico

Electroplastic - 1.2577 está en este grupo

Cura sin solvente

Poormans CC: una capa inicial de "spray de poliuretano sobre barniz de capa transparente" puede ayudar. Esto se establece al reaccionar con el agua atmosférica y es un revestimiento conformado de bajo costo pero razonable.

Agarrándose a un clavo ardiendo: la presencia de potencial eléctrico en un entorno corrosivo acelerará en gran medida la corrosión. Puede ser que tener el sensor encendido sea un contribuyente significativo. Si puede desactivarlo durante una parte importante de su ciclo, PUEDE ayudar.

EVA:No he intentado esto, pero tiene una probabilidad moderadamente buena de funcionar. EVA es el agente de unión y sellado tradicional de elección en silicio sobre paneles solares de vidrio, que generalmente tienen una vida útil superior a los 20 años. El EVA contribuye en gran medida al cumplimiento de los requisitos mencionados anteriormente respecto a la solubilidad en agua, más la adhesión sin vacío a las superficies selladas. El EVA se inserta como una lámina de plástico entre las células de vidrio y silicio y luego se reticula bajo presión y temperatura elevadas. Parece probable [tm] que "simplemente derritiendo" plástico EVA sobre el sensor con una pistola de aire caliente tiene la posibilidad de satisfacer sus necesidades. La lámina de plástico EVA está disponible en los fabricantes de paneles fotovoltaicos o como película de invernadero de alta calidad (¿casa de plástico?). Las temperaturas de laminación generalmente están en el rango medio de 1xx, pero está disponible el EVA de laminación a temperatura baja (er).

Creo que su método está bien, solo la elección del material está mal. Pruebe con una resina epoxi, aparentemente también tienen buenas propiedades de conducción del calor.http://en.wikipedia.org/wiki/Epoxy#Electrical_systems_and_electronics

En un proyecto, colocamos paneles de luz LED a prueba de agua con una resina epoxi y parecían resistir bien. Esto fue para luces en las señales de tráfico, no bajo el agua. En otro proyecto, conectamos conectores marinos de subcon conexión a un cable de alimentación de 4 núcleos, a prueba de agua de la unión mediante empalmes de resina de 3M . Estos cables se desplegaron bajo el agua durante varios períodos de 3 meses (uno durante un ciclón) y el sello epoxi no falló. Tal vez podría comprar uno de los kits más pequeños e incrustar el sensor de temperatura allí. De lo contrario, solo consiga un poco de epoxi y coloque el sensor en una pequeña ... olla ... como una tapa de lápiz.