Sensores de temperatura afetados pela chuva

Não tenho certeza se este é o melhor lugar para fazer uma pergunta como esta.

Estou trabalhando com uma rede de sensores sem fio que mede temperatura, umidade e iluminação. Eu li que os sensores externos devem estar localizados em um local onde a chuva não os atinja.

Não sei por que devo fazer isso. Como esses sensores são afetados pela chuva? Alguém já enfrentou esse problema antes?

Um sensor úmido não mede a mesma temperatura que um sensor seco devido à evaporação da água de sua superfície e com o calor latente necessário sendo fornecido pelo sensor, ou seja, a evaporação da água reduz a temperatura medida. Esse resfriamento evaporativo de uma superfície ventilada umedecida em água (ou coberta de gelo) depende ainda da velocidade do vento, introduzindo assim outra margem de erro na medição de temperatura.

Além disso, quando uma gota de chuva cai no sensor, sua temperatura pode ser muito diferente da temperatura do ar. Até secar, a medição não faz sentido.

Leitura relacionada: temperatura aparente, frio do vento, temperatura de bulbo úmido .

Além disso, os alojamentos dos sensores podem oferecer diferentes níveis de proteção contra influências ambientais, ou seja, de acordo com o código IP contra gotejamento ou pulverização de água ou imersão em água. Níveis mais baixos de proteção do gabinete podem não resistir à entrada prejudicial de água e, portanto, levar a um sensor danificado a longo prazo. Isso parece estranho, como seria de esperar que um sensor externo fosse protegido contra os elementos, mas a pressão de custo pode levar os fabricantes a descer por esse caminho.

Com base em vários anos de implantação de redes externas de sensores sem fio, gostaria de adicionar a seguinte dica:

Pense no futuro e não subestime os problemas decorrentes da umidade!

Responderei à sua pergunta fornecendo algumas armadilhas com umidade em dispositivos externos. No entanto, considere estas diretrizes gerais ao planejar uma rede de sensores sem fio .

É muito simples construir uma caixa que impeça a chuva de cair sobre o seu sensor, mas como o @Ghanima apontou, isso depende muito do que você realmente deseja medir.

No entanto, o principal problema não é a chuva, mas a umidade. Isso é basicamente o que acontece com dispositivos não construídos adequadamente em ambientes externos, começando com um compartimento seco:

1. A temperatura externa aumenta. A temperatura do ar no seu dispositivo aumenta ainda mais (especialmente quando colocada ao sol).
2. Portanto, a pressão do ar no seu dispositivo aumenta, ela se expande e parte se difunde para fora do dispositivo.
3. A temperatura cai. Assim, o ar úmido (!) Difunde de volta para o dispositivo.
4. O ar úmido se condensa dentro do dispositivo.
5. O ciclo se repete, mas a temperatura dentro do dispositivo não é alta o suficiente para evaporar a água novamente. Portanto, a água se acumula dentro do dispositivo. Todos os dias é adicionada uma quantidade muito pequena de água.

Várias abordagens possíveis para combater esse problema:

• Selando o dispositivo Confie em mim, isso não funciona com itens domésticos. Mesmo que a sua caixa do congelador tenha um selo e o silicone funcione bem no banheiro, ambos não impedem o fluxo de ar úmido! Mergulhar o dispositivo na água sem que a água entre, não significa que o ar úmido também fique fora! Se você quiser seguir esse caminho, compre caixas de classificação industrial (classificação IP) e não faça furos adicionais nela!

• Perfurando um buraco no fundo O que, você acabou de dizer o contrário? O motivo é simples: se você não pode evitar que o ar úmido entre no seu dispositivo, você deve pelo menos evitar que a água se acumule no interior. Para muitos componentes eletrônicos, alguma umidade não é um problema tão grande, mas acumular água é!

• Ar condicionado O aquecimento do dispositivo evita a condensação. Essa é a abordagem comum para dispositivos externos grandes e sensíveis, especialmente se a própria condensação induzir problemas (por exemplo, para óptica).

• Um diafragma de compensação de pressão Não é tão barato, mas funciona muito bem na prática, equalizando as pressões do ar. Existem também passagens de cabo com um diafragma integrado.