Водонепроницаемый датчик температуры

Я собираюсь создать систему контроля температуры и хочу, чтобы датчик можно было погружать в кипящую воду. Может ли термопара справиться с этим? Я смотрю на этот сейчас, но я не уверен, является ли он водонепроницаемым.

Моя другая идея заключалась бы в том, чтобы поместить небольшой датчик температуры в алюминиевую трубку и запечатать ее.

Любые идеи или предложения?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Извините, я должен был предоставить больше контекста с моим вопросом. Чтобы прояснить некоторые вещи, датчик будет использоваться для мониторинга и контроля температуры воды в диапазоне от 30F до 230F, а не только для проверки кипения воды :). Кроме того, отслеживаемая вода является расходным материалом, поэтому датчик также должен быть безопасным для пищевых продуктов, и, поскольку это проект для хобби, я стараюсь сделать датчик как можно более дешевым.

Просто кипяток, к вашему сведению, обычно всегда будет 100 ° C, поэтому датчик температуры не даст вам слишком многого: P
С действительно точным датчиком он сможет определить высоту и уровень растворимых веществ.
"способность погружаться в кипящую воду" Предположительно, вода будет и при других температурах, кроме кипения...
Я получил и этот эндолит, я просто пошутил, и я думаю, что Давр просто пытался сэкономить немного времени. Никто не пострадает, если вы предупредите слишком много раз, это проблема, если вы не предупредите достаточно раз.
Не соответствует фразе «дешево, насколько это возможно», но вот ссылка на зонд Analog Devices -- Analog.com/en/other-products/ios-subsystems/ac2626/products/…
Звучит как оборудование для шугаринга клена... Я тоже хочу такое. :-)
Планируется карамелизация и пивоварение, но обсахаривание клена тоже звучит интересно... чем больше применений я найду, тем лучше!

Ответы (11)

Запечатывание его внутри трубы было бы идеальным. Подключенная вами термопара не является водонепроницаемой. Вы можете купить датчики термопары в герметичных корпусах из нескольких источников. Одним из популярных источников для промышленных пользователей является http://www.omega.com/guides/thermocouples.html .

Самостоятельная раскатка хороша, если вы выбираете хорошие высокотемпературные материалы для герметика.

Звучит здорово, я хотел бы добавить, что чем больше материала вы помещаете на тепловой путь между раствором, который вы измеряете, и вашим датчиком, тем больше задержка между изменением температуры раствора и изменением вашей температуры.
@Kortuk-Хорошее замечание. Я постараюсь свести добавленный материал к минимуму. Есть ли у вас какие-либо рекомендации по герметизации трубы? Не лучше ли просто приварить алюминий с одного конца? Чтобы закрепить датчик в трубке, лучше всего использовать что-то вроде клея для процессора ( arcticsilver.com/arctic_silver_thermal_adhesive.htm ) для отвода тепла?
Извините, инженер-механик должен вмешаться на секунду. Вы ДОЛЖНЫ учитывать вопросы коррозии. Поскольку он предназначен для пищевых продуктов, я предполагаю, что вокруг рабочей зоны будет много нержавеющей стали. Нержавеющая сталь и алюминий образуют элемент гальванической коррозии, алюминий, если он электрически подключен к SS, будет преимущественно корродировать (особенно вокруг продуктов питания, вокруг много электролитов). Вместо этого рассмотрите возможность использования нержавеющей стали 316.

Термопара должна быть помещена в гильзу, если вы хотите погрузить ее в воду. Однако есть варианты, жидкость обязательно должна быть водой? Диалектическое масло было бы в порядке, и вы могли бы получить гораздо более высокие температуры. Если это должна быть вода, и вы собираетесь сделать свою собственную защитную гильзу, то вам следует заполнить скважину маслом и оставить достаточно места для расширения перед герметизацией. Масло будет передавать тепло от наружных стенок защитной гильзы более эффективно, чем воздух. Также убедитесь, что термопара правильно закреплена, чтобы не было короткого замыкания на колодец.

Я исхожу из характера вашего вопроса, что вы, возможно, мало использовали термопары. Если это правда, то вам следует сначала немного почитать. Есть много ловушек, которых нужно избегать. Например, разнородные металлические соединения в вашей проводке и соответствующий металлургический провод для серии TC, которую вы используете.

Надеюсь, это поможет и удачи в вашем проекте.

Ваша догадка верна в том, что я мало использовал термопары. На самом деле, я считаю себя новичком, когда дело доходит до датчиков, но я стараюсь больше вникать в это. Можете ли вы сказать, что другой датчик температуры, с которым я связался, будет лучшей отправной точкой для новичка?
Начните с этого sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=250 и ознакомьтесь с этим руководством на arduino.cc/playground/ComponentLib/Thermistor.

Я использую один из этих кухонных термометров для своего домашнего оборудования для шугаринга клена:

альтернативный текст

http://www.target.com/gp/detail.html/181-2465896-2946763?asin=B0001BFJ54

Зонд безопасен для пищевых продуктов и прекрасно работает в кипящем соке, хотя после одного или двух сезонов он начинает собирать накипь из-за примесей кальция в кленовом соке. (трудная проблема, чтобы обойти)

Я не уверен, содержит ли зонд термистор или термопару, но в любом случае это дешевое готовое решение, которое, я уверен, вы могли бы использовать со своей собственной схемой, если немного поэкспериментируете.

У меня к вам два вопроса: (1) стробоскоп AD590 должен иметь умеренно низкий рабочий цикл, чтобы предотвратить самонагрев. Ознакомьтесь с апноутами AD. (2) Когда вы идете под водой с большими перепадами температуры, особенно если вы идете очень глубоко, вы, вероятно, получите вторжение воды. Самый незаметный способ, которым вода попадает на выводы (и искажает показания), — это капиллярное действие вдоль выводов прямо через силиконовый герметик или отливку акрила. Может быть, существуют герметики, которые могли бы предотвратить это, но единственный способ, которым я нашел способ, это поместить датчик на конец трубы, по которой провода выходят на поверхность. На случай конденсата я даже под датчик поставил небольшую ветку от поддона.

Удачи.

Используя выводы, сделанные из магнитной проволоки, это может решить проблему капиллярного действия.

Если вам не нужна слишком большая точность и вы не имеете дело с очень высокими температурами, вместо этого вы можете просто использовать термистор. Недавно я сделал что-то подобное: припаял термистор к отрезку изолированного провода и покрыл место соединения силиконом. Работает отлично, а стоит копейки.

На самом деле я не думаю, что есть какие-то проблемы с погружением термопары в воду. Это просто провода, и пока термоэлектрический эффект все еще может иметь место в точке, где два металла соприкасаются, то не имеет значения, чем они окружены. Я предполагаю, что вода должна быть должным образом заземлена ... вы не хотите, чтобы скачки напряжения и т. Д. Попадали в вашу цепь термопары.

РЕДАКТИРОВАТЬ: упс, да, если вы ищете что-то безопасное для пищевых продуктов, то это не такая уж хорошая идея. Кусочки пищи могут застрять в проводах и т. д.

Дополнительные соображения по поводу герметизации вашей термопары в масле, заливочном компаунде или чем-то еще касаются теплоемкости.

Величина теплоемкости пропорциональна количеству и типу используемого соединения. Это замедлит температурную реакцию термопары из-за тепла, сохраняемого или теряемого герметиком. Пока вы используете вещества с меньшей теплоемкостью, чем вода, в которой они находятся, вы можете быть уверены, что измеряемая вами температура является фактической температурой воды, а не задержкой термопары.

К вопросу о присоединении термопары к медным проводам. В идеале это должно выполняться более контролируемым образом, и самое главное, чтобы температура измерялась и записывалась там, где это происходит. Простой датчик LM35 подойдет и подаст его в ваш АЦП вместе с отфильтрованными и усиленными сигналами термопары. Отсюда используйте известные полиномы термопары и некоторое программное обеспечение для расчета температуры или используйте таблицы поиска для интересующего вас диапазона.

Друг из колледжа вставил стандартную микросхему датчика температуры в металлическую трубку, залил ее эпоксидной смолой, а затем загерметизировал погружной конец высокотемпературным герметиком. Он отлично работал для его целей, но он нуждался в нем только в течение семестра.

Существуют стандартные промышленные термопары, предназначенные для погружения. Вы можете купить их на промышленных складах, таких как McMaster Carr . Если вы планируете погружение в воду для длительного использования, это, вероятно, правильный путь. Единственным недостатком является то, что термопары не дают вам цифровой (или даже линейный аналоговый) выходной сигнал, как интегральные схемы измерения температуры.

Компания Analog Devices использовала датчик температуры из нержавеющей стали, содержащий преобразователь температуры AD590 в ток. Немного проще в использовании, чем термопара. Не уверен, что они делают это больше.

Диапазон AD590 составляет от -55°C до 150°C. 1 мкА на градус К. Они обработаны лазером, но мы используем их для калибровки точек кипения и замерзания. Как уже упоминалось, при проведении измерений необходимо учитывать дополнительную тепловую массу.

Для AD590 в корпусе ТО-52 вы можете приклеить корпус к трубке, которая является теплоизоляцией, и проложить провода внутри трубки. Трубка не добавила бы массы и изолировала бы провода.

Это может быть немного педантичным, но (в интересах не вводить в заблуждение новичков) не означает, что термисторы неточны. Я работаю с термисторами, которые указаны +/- 0,2 градуса Цельсия из коробки.

Как раз по поводу комментария про датчик температуры от Analog Devices. Он все еще доступен, см.: www.analog.com/ac2626