如何在DIY环境中将传感器水密包装?


13

我需要测量玻璃容器中的温度,并将其用作温度控制器的输入。玻璃容器相当潮湿,例如高于80%。另外,包装应具有最小的热质量,以免阻碍温度控制器,从而导致过冲。

传感器是1线IC

在此处输入图片说明

我已经通过热硅胶解决了这个问题-首先,我将芯片的3根引线焊接到电线上,然后倒入液态硅,直到看不到任何空腔为止。

令我惊讶的是,这行不通。两次故障之间的平均时间为1个月。微控制器刚刚开始读取不同的固定温度。我还有一个安装在干燥盒中的传感器,用于检查状态。因此,我确定传感器确实出现故障。

在DIY环境(即非工业环境)中应如何处理?是否有更聪明的方法或只是正确的技术来为单个IC防水胶水?


可以切换到热电偶吗?
马特·杨

@MattYoung,我喜欢数字温度计,并围绕它设计了固件。此外,我还没有使用过热电偶,因此设计接口硬件对我来说非常麻烦。
Vorac 2014年

Answers:


13

根据您对时间,精力和可靠性的重视程度,以下是两个建议的选择:

  1. 可靠且现成的:购买预先安装在防水塑料不锈钢外壳中的DS18B20传感器。后者目前以$ 4.50的价格出售
    DS18B20防水

  2. 玻璃药瓶和环氧树脂:

    • 将传感器引线焊接到电线上,然后用硅胶热缩管密封每根引线的裸露金属。
    • 将这3根导线封装在另一个更大的硅胶热缩管中。
    • 要格外小心,将整个组件紧紧地缠绕在水管工的特氟龙胶带的几层中:该胶带非常薄且柔软,因此形成了极好的防潮密封性-这就是水管工将其用于配件的原因!
    • 将此捆插入适合的最小玻璃药瓶中。
    • 将防水环氧树脂(或任何基于环氧或氰基丙烯酸酯的防水密封剂)填充到药瓶的顶部,从而将线束和部分电线浸入该密封剂中
    • 请遵循针对所用密封剂的建议固化步骤:我可以使用紫外线对环氧树脂进行固化,因此我在美甲紫外线灯下将其暴露了一个小时。
    • 最后一个故障点是绝缘电线本身,因为用于电子设备的典型电线并非设计用于持续暴露于湿气中。如果可能,请使用硅橡胶基的耐候绝缘电线。如果没有,则将Teflon胶带卷的其余部分用尽的方法将其紧紧地缠绕在导线束中,并从玻璃容器中取出。
    • 全做完了。

也许我不应该只因为某些折扣就购买了75个单位:D
Vorac

哦,哎呀!也许是时候建立一个eBay商店并摆脱它们了!:-)
Anindo Ghosh 2014年

密封的图像传感器(来自知名供应商)是否可以在水下长时间正常工作而无需额外的密封?我一直在想。
FarO

@OlafM不锈钢持久。不确定所装塑料的寿命,但也可以对脱脂的环氧盆栽塑料进行脱气,因此它应该做得很好。
Anindo Ghosh

7

我用DS18B20传感器做了很多相同的事情,只是我用它在自制蚀刻罐中(加热元件由瓷砖和镍铬合金线制成,旧的笔记本电脑电源和PIC16F690的PWM PWM MOSFET,使用PID进行控制和简单显示)它已经在氯化铁中使用了两年多了,现在仍然可以正常工作。

无论如何,我所做的就是用一段透明的PVC管(有点像鱼缸),然后将传感器(附有电线)喂到末端约一英寸的地方。然后,我添加了一些透明的硅酮密封胶,以便在传感器上进行一些扩展,然后混合一些环氧树脂,并在其中充分填充管的末端,直到它从传感器的两侧完全填充为止。然后,我在管子的末端增加了一些热收缩率,并在小间隙中放了一些环氧树脂(不过,对于玻璃容器而言,这可能会过分杀伤)

无论如何,它在非常不利的环境中对我来说非常理想,因此我敢打赌它可以在玻璃容器中使用。

几张照片给出了一个模糊的想法(对不起,我可以做的最好,因为末端粘在了水箱的底部,而且水箱已经很长时间没有定期使用了,所以解决方案已经过时了...)

在此处输入图片说明 在此处输入图片说明

在此处输入图片说明 在此处输入图片说明


为简单起见+1-我太习惯于使用玻璃药瓶进行深水浸没,所以这完全让我回避了。
Anindo Ghosh 2014年

我的第一个尝试可能是一条鱼缸软管(直径8mm)。将传感器放入内部并用硅胶密封。如果我使用了足够的硅,我是否需要环氧树脂?
Vorac

我会说是的,如果可能的话,也要热收缩以封端(忘了提一下,现在就添加)。如果没有环氧树脂,至少要有类似的东西。
Oli Glaser 2014年

@Anindo-就是我已经那样做了,而且效果很好(我通过艰辛的方式了解到任何湿度/水分与电位以及热膨胀的结合-令人惊讶的是TO-92上的支脚消失得有多快只要潮气进入它们:-))我认为一个装有环氧树脂的玻璃药瓶似乎非常相似(只要电线也得到照顾)
Oli Glaser 2014年

@OliGlaser我的应用程序有多种热度和冷度,加上日光照射,压力高达10米的水。在这些条件下,PVC会在约2周内破裂。但是,对于OP的要求,您的方法绰绰有余。
Anindo Ghosh 2014年

2

没有什么是防水的。
有些东西比其他东西更防水:-)。

硅橡胶相当透水。您要避免的是会发生腐蚀的地方存在液态水和空气。如果您使用的是水溶性含量低且具有牢固的无空隙表面附着力的材料,那么您将无法获得液态水(无空隙)且溶解水含量较低,因此反应速率较低。

许多制造商生产的保形涂料旨在最大程度地减少与水和氧气有关的腐蚀。道康宁就是其中之一-比某些产品更知名,并且以优质的产品而享有盛誉。除了作为客户,我与道康宁没有任何关系。

道康宁Sylgard 184是专门为满足上述要求而配制的。它主要用于太阳能电池灌封。

道康宁1-2577是一种保形涂料,效果很好。它形成〜= 0.1mm的层,可以喷涂刷涂或浸涂。不呼吸油烟是一个非常好的主意。

道康明保形涂料概述:

弹性体

电塑性 - 1.2577是该组中

无溶剂固化


Poormans CC: “聚氨酯喷涂在透明清漆上”的初始层可能会有所帮助。它通过与大气水反应而凝固,是一种低成本但合理的保形涂料。

抓住吸管:在腐蚀性环境中存在电势会大大加速腐蚀。传感器通电可能是重要原因。如果您能够在整个周期的大部分时间内将其断电,则可能会有所帮助。

EVA:我没有尝试过,但是有一定的工作机会。EVA是玻璃太阳能电池板上硅中选择的传统粘合和密封剂,其使用寿命通常超过20年。EVA在满足上述关于水溶性的要求方面还有很长的路要走,并且在密封表面上具有无空隙的附着力。EVA作为塑料板插入玻璃和硅电池之间,然后在升高的压力和温度下交联。用热风枪将EVA塑料“熔化”在传感器上似乎可以满足您的需求。EVA塑料片可以从PV面板制造商处获得,也可以作为高质量的温室薄膜(plastic house?)使用。层压温度通常在1xx的中间范围,但是可以使用较低温度的层压EVA。


0

我认为您的方法很好,只是选择材料是错误的。尝试使用环氧树脂,显然它们也具有良好的导热性能。http://en.wikipedia.org/wiki/Epoxy#Electrical_systems_and_electronics

在一个项目中,我们用环氧树脂对LED灯板进行了防水处理,它们看起来效果很好。不过,这是为了在交通标志上照明,而不是在水下。在另一个项目中,我们将潜艇船用连接器连接到约4芯电源电缆,使用3M树脂接头对连接进行防水处理。这些电缆在水下部署了三个月以上的时间(一次旋风期间一个),环氧密封没有失效。也许您可以购买其中一个较小的套件,然后将温度传感器嵌入其中。否则,只需滴一些环氧树脂,然后将传感器装在一个小的...罐中,就像笔帽一样。

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.