Датчики температуры подвержены воздействию дождя

Я не уверен, что это лучшее место, чтобы задать такой вопрос.

Я работаю с беспроводной сенсорной сетью, которая измеряет температуру, влажность и освещенность. Я прочитал, что внешние датчики должны быть расположены в месте, где дождь не попадает в них.

Я не знаю, почему я должен это делать. Как эти датчики влияют на дождь? Кто-нибудь сталкивался с этой проблемой раньше?

Мокрый датчик не будет измерять ту же температуру, что и сухой датчик, из-за испарения воды с его поверхности и при наличии необходимого скрытого тепла, подаваемого датчиком, то есть испарение воды понижает измеренную температуру. Это испарительное охлаждение смачиваемой водой (или покрытой льдом) вентилируемой поверхности, кроме того, зависит от скорости ветра, что вносит еще один предел погрешности в измерение температуры.

Кроме того, когда капля дождя падает на датчик, его температура может сильно отличаться от температуры воздуха. Пока он не высохнет, измерение не имеет смысла.

Связанное чтение: температура апертуры, холод ветра, температура влажного термометра .

Кроме того, корпуса датчиков могут предлагать различные уровни защиты от воздействий окружающей среды, то есть в соответствии с IP-кодом повторное попадание капель или разбрызгивание воды или погружение в воду. Более низкие уровни защиты корпуса могут не выдержать вредного попадания воды и, следовательно, привести к повреждению датчика в долгосрочной перспективе. Это кажется странным, поскольку можно было бы ожидать, что наружный датчик будет защищен от элементов, но ценовое давление может привести производителей к такому снижению.

Опираясь на несколько лет развертывания наружных беспроводных сенсорных сетей, я хотел бы добавить следующую подсказку:

Подумайте заранее и не стоит недооценивать проблемы, связанные с влажностью!

Я отвечу на ваш вопрос, представив некоторые подводные камни с влажностью в наружных устройствах. Однако, пожалуйста, примите во внимание эти общие рекомендации при планировании беспроводной сенсорной сети .

Построить корпус, который предотвращает попадание дождя на сенсор, очень просто, но, как отметил @Ghanima, это очень сильно зависит от того, что вы действительно хотите измерить.

Однако главная проблема не в дожде, а в влажности. Это примерно то, что происходит с не правильно сконструированными устройствами на открытом воздухе, начиная с сухого корпуса:

1. Температура наружного воздуха повышается. Температура воздуха в вашем устройстве повышается еще больше (особенно на солнце).
2. Таким образом, давление воздуха в вашем устройстве повышается, оно расширяется и некоторая часть выходит из устройства.
3. Температура падает. Таким образом, влажный (!) Воздух диффундирует обратно в устройство.
4. Влажный воздух конденсируется внутри устройства.
5. Цикл повторяется, но температура внутри устройства недостаточно высока для повторного испарения воды. Поэтому вода накапливается внутри устройства. Каждый день добавляется очень небольшое количество воды.

Несколько возможных подходов для решения этой проблемы:

• Запечатывание устройства Поверьте мне, что не работает с предметами домашнего обихода. Даже если ваша морозильная камера имеет уплотнение и силикон хорошо работает в ванной комнате, оба не препятствуют потоку влажного воздуха! Погружение устройства в воду без попадания воды не означает, что влажный воздух также останется снаружи! Если вы хотите пойти по этому пути, покупайте корпуса промышленного класса (IP-рейтинг) и не сверлите в них дополнительные отверстия!

• Просверлив дыру в дне Что, ты только что сказал обратное? Причина проста: если вы не можете избежать попадания влажного воздуха в ваше устройство, вы должны, по крайней мере, избегать накопления воды внутри. Для многих электронных компонентов некоторая влажность не такая большая проблема, но накопление воды - это!

• Кондиционер Нагревание устройства предотвращает образование конденсата. Это общий подход для больших и чувствительных наружных устройств, особенно если сама конденсация вызывает проблемы (например, для оптики).

• Диафрагма с компенсацией давления Не так уж и дешево, но на практике работает неплохо, выравнивая давление воздуха. Существуют также кабельные вводы со встроенной диафрагмой.