Humidité emprisonnée dans un boîtier IP66

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J'ai reçu un rapport sur le terrain d'un produit qui est scellé dans un corps en aluminium moulé sous pression IP66. il a été observé que l'eau / l'humidité s'était condensée à l'intérieur de l'enceinte encore et encore et créant des marques blanches à l'intérieur (voir ci-joint). Le produit a été installé dans une région des États-Unis il y a environ un an.

Coin de boîte en aluminium semant la décoloration et le câblage blancs

Il a été signalé que le couvercle supérieur était correctement vissé et qu'il n'y avait aucun moyen pour que l'eau puisse y pénétrer. Cependant, une question dans mon esprit est: nous installons ce produit sur un poteau d'éclairage public, et le couvercle supérieur est vissé sur le terrain uniquement après que le câble d'alimentation est entré. Que se passe-t-il si l'atmosphère est déjà pleine d'humidité pendant l'installation? Cette humidité sera emprisonnée dans l'enceinte et scellée après avoir recouvert le dessus. Et en raison du temps changeant encore et encore, l'humidité se condense encore et encore et crée le problème. Comment puis-je m'en sortir? Une façon, je pense, serait d'utiliser une sorte de sac de silice pour absorber l'humidité. Aucun conseil?

Transformateur
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Je ne pense pas qu'il y ait beaucoup plus à dire que vous ne savez pas déjà. Vous êtes convaincu que l'enceinte n'a pas fuit, donc un dessiccant (gel de silice) et / ou le remplissage de l'enceinte avec un gaz inerte sec sont à peu près vos seules options.
brhans
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Remblayez avec de l'azote gazeux sec juste avant de fermer l'appareil. Mais je suppose que l'unité n'est pas aussi scellée que vous l'imaginez, avec des fils entrant et sortant de la boîte, et des gens "manipulant l'homme" pendant l'installation ou la reprise.
jonk
Un client a voulu mettre certains de nos appareils électroniques que nous fournissons dans des boîtes NEMA 4 sous l'eau et a trouvé que Magic Gel fonctionne très bien. raytech.it/product/low-voltage/magic-gel?lang=en
Warren
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Remarque sur "l'air humide emprisonné lorsque la boîte était fermée" À 25 ° C, il y a 22 g / m ^ 3 d'eau, ou 22 mg s'il s'agit d'une boîte de 1 L. C'est une boule d'eau de 3 mm. Plus que cela et il est entré par la suite
Henry Crun
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Voir également ma réponse sur IoT Stackexchange .
koalo

Réponses:

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Voici ce qui est arrivé à un produit que j'ai conçu qui était IP69K (Protection contre les jets d'eau puissants à haute température). Il a été installé en Chine et a échoué après environ deux ans. Quand on y regardait, il y avait environ 1,5 pouces d'eau qui coulait. Apparemment un mystère.

Cependant, cela s'est avéré être une accumulation progressive d'humidité. Chaque nuit, le produit était éteint et, en interne, il a commencé à refroidir pendant la nuit. Pendant cette période, la pression interne a baissé (parce que l'air interne s'est refroidi) et a aspiré de l'air très humide des environs. Cela s'est déposé sur la couche microscopique d'eau ingérée la nuit précédente. Peu à peu, il s'est accumulé jusqu'à ce qu'il atteigne une alimentation à découpage, puis a frappé.

La façon dont nous en sommes sortis était de vendre l'option d'avoir un bouchon de vidange installé et chaque commande a été traitée en tenant compte de ce problème d'humidité.

Le gel de silice fonctionnera mais n'a qu'une durée de vie limitée avant de devoir être remplacé. Une pression positive à l'intérieur vous aidera - si elle est aussi étanche que vous le suggérez, vous pouvez acheter des cartouches de gaz à fuite lente qui maintiennent la pression positive - elles sont utilisées dans l'industrie pétrochimique et s'apparentent à l'ignifugation en utilisant la pression pour empêcher les gaz volatils de pénétrer et potentiellement être enflammé.

Andy aka
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J'aime l'idée d'une cartouche de gaz à fuite lente pour maintenir une légère pression positive - s'il est possible d'inclure un indicateur lorsque la cartouche est vide afin qu'elle puisse être remplacée.
jonk
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+1 Grande histoire des tranchées. @Transformer Notre chambre environnementale a une option de contrôle de l'humidité utilisant un bulbe humide / sec. Vous pouvez peut-être simuler cela en chauffant un bac d'eau ouvert à l'intérieur de la chambre si le local n'est pas assez élevé (chauffer l'air réduira l'HR).
Spehro Pefhany
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La définition de l'étanchéité est que le trou en bas est plus grand que le trou en haut.
Henry Crun
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@Transformer Lorsque vous avez une source de chaleur à l'intérieur de votre appareil (c'est-à-dire qu'elle est plus chaude que l'environnement extérieur, les évents poreux peuvent mieux fonctionner, car la pression de vapeur à l'intérieur dépassera celle de l'extérieur, donc l'eau se diffusera. Le jour peut également Remarque: les évents en goretex doivent se trouver là où l'eau liquide ne les recouvre pas
Henry Crun
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@Andyaka Êtes-vous sûr que la "bouteille de gaz à fuite lente" n'est pas quelque chose que vous envoyez à l'apprenti, avec de la peinture rayée et un poids long?
Henry Crun
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Andy décrit exactement le mécanisme que j'ai également vu. Pour cette raison, je privilégie les conceptions de seaux inversés qui ne reposent pas sur les joints, dans la mesure du possible. "La définition de l'étanchéité est que le trou en bas est plus grand que le trou en haut" Remarque sur "l'air humide emprisonné lorsque la boîte a été fermée" À 25 ° C, il y a 22 g / m ^ 3 d'eau , ou 22 mg s'il s'agit d'un 1L boîte. C'est une boule d'eau de ~ 3 mm.

J'ai trouvé que les coussinets en scotch-brite étaient un bon évent de ventilation et un anti-insectes pour les équipements fixes.

Je viens également de couper un disque de tissu imperméable Gortex et de le siliconer dans le boîtier. (au-dessus du treillis métallique si vous avez des insectes à ronger). J'ai fait des expériences de transpiration il y a des années en testant les 6 différents types de tissus respirants que je pouvais obtenir. (tissu de silicone sur le dessus d'une tasse d'eau et laisser dans une armoire d'eau chaude). Le Goretex authentique était plus de 2 fois meilleur que les clones à l'époque.

Il y a des respirateurs à visser et à coller nos jours. (Beaucoup plus petit que les patchs Gortex de 1,5 "que j'ai utilisés)

Le montage du boîtier à 10 degrés par rapport à l'horizontale entraîne une accumulation d'eau dans le coin. Il est bon de prévoir où ira l'eau. Un petit trou de vidange y verra la pression de surpression forcer l'eau liquide hors du trou de vidange pendant la journée. Mettez un certain type de mèche dans les trous de drainage afin que les gouttes d'eau s'écoulent.

Un pare - soleil et / ou couleur blanche réduit la température interne, et donc la surpression que l' air des forces pendant la journée (et aspire ainsi l' humidité dans la nuit. En aparté, il y a IR peinture réfléchissante qui donne des couleurs sombres dans l'être du soleil Refroidisseur 10degC.

Dans une conception récente d'un enregistreur de données utilisé dans la zone d'éclaboussure des bateaux, j'ai mis une puce d'hygromètre dedans, juste pour savoir si de l'eau s'était infiltrée.

Henry Crun
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+1, ne serait-ce que pour la surveillance de l'humidité!
yo
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J'ai trouvé une fois de l'eau dans une boîte comme celle installée à l'intérieur d'une maison. J'étais perplexe quant à savoir d'où cela pouvait provenir. Il s'avère que l'eau s'est infiltrée à travers le fil entrant dans la boîte, provenant d'une autre boîte (similaire) sur le toit qui était pleine d'eau. Donc, fondamentalement, le fil électrique fonctionnait comme un tuyau. Je ne vois pas très bien sur la photo que vous fournissez, mais le cas échéant, étudiez peut-être la possibilité que de l'eau soit entrée par le câblage? Même si les fils n'entrent que par le dessous, si le fil monte, la pression pourrait forcer l'eau à traverser le câblage. J'espère que cela t'aides.

MartinF
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Ce que vous voulez, c'est empêcher la condensation de la différence thermique entre le boîtier et l'air intérieur. Cela dépend de l'humidité relative de l'air intérieur pour ne pas dépasser le point de rosée.

IP67 spécifie la prévention des fuites de pression de vapeur immergées à 2 ~ 3 m sous l'eau testée pendant> = 1 heure selon les spécifications du fournisseur.

IP66 protège uniquement contre les projections d'eau externes et IP69 protège uniquement contre les projections d'eau à pression plus élevée.

Mais ni l'un ni l'autre ne peut garantir la prévention de la condensation si l'HR de l'air contenu est élevée.

Remèdes possibles

  • L'entrée du fil d'alimentation annule la classification IP66, un joint en caoutchouc liquide est donc nécessaire
  • Spray époxy conforme à l'intérieur du boîtier
  • PCB avec plots ENIG ou alliage d'or équivalent.
  • PCBA à revêtement conforme avec masque pour LED.
  • Déshydratant.
    - Bouchon de gaz en téflon
  • chauffage interne (Hygrotherm)
  • isolation thermique à l'intérieur du boîtier

La dernière suggestion nécessite de mesurer ou de calculer la nécessité de conduire la chaleur à l'extérieur et d'éviter qu'un gradient de température à l'intérieur induise de la condensation au-dessus du point de rosée.

Le point de rosée chute avec l'augmentation de la pression de l'air, ce qui permet une fuite de pression de H2 avec un bouchon en téflon qui bloque toujours la pression de vapeur de H2O.

Chacune de ces solutions peut entraîner de nouveaux problèmes thermiques si vous avez besoin de conduction thermique, c'est donc un facteur à considérer.

  • Le joint en néoprène doit être une interface lisse sur le boîtier pour avoir un joint haute pression constant qui peut être un problème sur les pièces moulées en aluminium.

  • Les tests doivent inclure un cycle de température rapide et une surveillance de la condensation interne avec des points d'encre de condensation (comme ceux utilisés dans les produits Apple qui changent de couleur) et peut-être de la pression interne.

  • Éviter le chauffage solaire aide également si possible à réduire le choc thermique.

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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4

J'ai observé, appris de (à la dure), puis protégé de ce phénomène sur un certain nombre de produits d'extérieur. Vous pouvez également voir un effet similaire si l'enceinte devient très chaude (par exemple, le soleil direct pendant la journée) et subit ensuite une pluie froide. Le changement rapide de température crée une pression négative capable d'aspirer de l'eau directement à travers les joints NEMA 4X (arrosés).

Si vous souhaitez conserver votre indice de protection contre les infiltrations tout en permettant l'échange d'air, vous pouvez utiliser le produit que nous avons fini par sélectionner, un évent scellé à membrane respirante de Gore: https://www.gore.com/products/categories/ ventilation = vue-évents-de-protection-pour-electronique-exterieure

EnemyBagJones
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3

Tant que l'air ambiant peut atteindre la zone, les changements météorologiques provoquent de la condensation lorsque l'air est humide et que le métal est froid. Le même problème peut se produire dans les maisons qui n'ont pas une bonne protection pare-vapeur dans les murs - protégeant l'intérieur des murs du périmètre de l'air humide peut provenir de la vie à l'intérieur d'une maison où se baignent, cuisinent, respirent. Lorsque le pare-vapeur est inadéquat au point où l'air humide peut pénétrer dans le mur froid extérieur / périmètre s'il n'y a pas quelque chose pour remplir l'espace du mur - isolation, l'air humide se condense sur le mur et peut provoquer des barrages de glace, la collecte d'humidité et finalement pourrir.
En examinant votre problème de ce point de vue, sceller l'air du boîtier et le remplir d'isolant est ma réponse.

Sam Williams
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Je n'ai jamais entendu parler de condensation causant des barrages de glace, et franchement je ne vois pas comment l'idée a beaucoup de sens.
WhatRoughBeast
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Humidité + froid = glace.
Sam Williams
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@WhatRoughBeast Juste une autre partie de la vie à Calgary qui n'a pas trop de sens pour le reste d'entre nous. Comme brancher votre voiture la nuit, et ce n'est pas électrique! C'est quoi ça?
Henry Crun
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Vous êtes déjà dans la bonne direction. Cela nous est également arrivé dans un produit complètement scellé que nous avons conçu.

Juste pour ajouter une description graphique de ce que les autres personnes décrivent, regardez cette vidéo: https://www.bopla.de/en/service/technical-information/pressure-compensation-elements.html

Marcos
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: - Merci, j'ai vu cette vidéo, on pense que je ne comprends pas après le test pourquoi j'ai vu de l'eau dans une unité qui n'a pas de ventilation, quelle physique derrière cela, c'est l'accumulation de pression qui aspire l'eau.
Transformer
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