Sensor inalámbrico de nivel de agua, en sumidero. Mejores prácticas de instalación para longevidad

Mi sensor de nivel de agua inalámbrico funciona bien y, cuando se despliega en el pozo del sumidero, me da lecturas periódicas bastante bien. En esta etapa, todavía tengo el circuito en una protoboard, y ahora planeo ponerlo en una veroboard, y finalmente instalar esto en el sumidero para fines de lectura a largo plazo.

Hay pocos desafíos a los que me enfrento y pocos que tal vez me esté imaginando. Por lo tanto, buscando respuestas sobre cómo solucionarlo / solucionarlo.

  1. El sumidero tiene una tapa de hierro. La transmisión ASK/OOK de la banda ISM no se puede detectar, incluso a 5 pies de distancia, cuando la cubierta de hierro está cerrada. Con la cubierta abierta, obtengo un rango decente de unos 20 pies, que es lo que necesito.

  2. Había dejado el circuito instalado alrededor de 36 horas, y al día siguiente cuando lo saqué, me sorprendió que todavía funcionaba y no se había cortado. Estaba lleno de gotas de agua que se habían condensado durante la noche. La cubierta del sumidero de hierro es de un tono marrón oscuro y se calienta mucho durante el día, bajo el sol. En la noche, la temperatura baja significativamente y, por lo tanto, el resultado.

  3. Dada la forma en que ingresa al sumidero durante el día (no lo he medido, pero supongo que alcanzaría entre 50 y 60 grados, con una humedad relativa superior al 95 %, en el sumidero), ¿qué puedo esperar? sobre la vida de mis pilas 4S AA?

Debido a estos desafíos/observaciones, estoy pensando en dividir el circuito en 2 partes, es decir, el sensor ultrasónico, montado en una placa de circuito impreso diminuta, con los pines soldados/expuestos, todos encapsulados con pegamento caliente. Esta parte se queda dentro del sumidero. El resto del circuito está alojado fuera del sumidero, en un recinto tipo IP66. El recinto mantenido afuera permitiría que el RF TX funcionara bien, mantendría las baterías a una temperatura más sana y evitaría la condensación excesiva. Por supuesto, aquí el desafío es cómo cablear las 2 partes juntas, ya que el cable que sale del sumidero tendrá que evitar que la tapa del sumidero lo dañe y lo aplaste, una vez cerrado herméticamente. Un problema con esto es que no puedo mantener el gabinete IP66 a menos de 5 pies del sumidero, por lo que la longitud del cable podría convertirse en un problema (?)

Alternativamente, ¿debería hacer algo para mantener la antena RF TX fuera del sumidero? ¿Pero el cable de la extensión de la antena no alterará el comportamiento de la antena (ganancia alterada para las frecuencias necesarias)? Si hago esto, todavía no sé cómo abordar el problema de la condensación del agua. O lo bien que harían las baterías.

Editar: Finalmente, no estoy seguro de si la condensación de agua afectará (y cuán gravemente) el sensor de rango ultrasónico en sí, es decir, los transductores en sí, ya que deben permanecer expuestos. Puedo imaginar una gota de agua (de la condensación) colgando del transductor y eliminar fácilmente las lecturas por completo. No ?

Es una complicada serie de preguntas, observaciones e ideas.
Sí @Andyaka, lo entiendo. Sin embargo, dada la rica experiencia que tienen muchos miembros de la comunidad aquí, espero obtener algunas pistas buenas y prácticas.

Respuestas (1)

Le sugiero que mire algunas de las soluciones marinas para sondas de profundidad.

No creo que la condensación afecte sus lecturas, ya que producen ecos débiles casi instantáneos que probablemente no se puedan detectar.

¿Puede sellar su sistema dentro de un tubo de pvc u otro tipo de plástico que podría insertarse dentro del sumidero? Los transductores funcionarán bien siempre que no haya espacio de aire entre el transductor y lo que está midiendo. Entonces, si coloca el transductor en el fondo de un tubo de PVC y vierte epoxi alrededor (evitando todas las burbujas de aire), debería funcionar bien. Entonces podría sellar el resto de la electrónica en el interior. Incluso podría cambiar la tapa del sumidero para que sea de fibra de vidrio o pvc con el sensor incorporado. El plástico permitirá que su radio ISM transmita fuera del pozo.

Creo que para que el transmisor de profundidad marina funcione, debería estar en un flotador en el agua.
No. Las sondas de profundidad pueden funcionar a través de fibra de vidrio/plástico/etc. siempre que no haya espacios de aire. (Naturalmente, el otro lado de la fibra de vidrio/plástico/etc. tiene que ser agua que estás midiendo). Pierden unos pocos pies de su sensibilidad de corto alcance pero funcionan bien. Sin embargo, en esta solicitud solo los menciono en términos de cómo sellarlos.
Estaba pensando que su sensor de nivel de agua estaría en la parte superior del sumidero para que siempre hubiera un espacio de aire. Eso es también lo que parece implicar cuando menciona la condensación en la sonda.
Bien. El espacio de aire es solo un problema cuando se mide la profundidad del fluido. Está midiendo la "profundidad del aire", que en su caso puede dejar el diafragma expuesto, pero aún puede sellar el transductor en epoxi.
De hecho, creo que incluso al medir el aire, el transductor podría estar completamente sellado y funcionar bien. Depende de la cantidad requerida de sensibilidad porque cubrir el transductor reducirá parte de su rango dinámico. Simplemente no tenemos suficientes detalles de su proyecto para adivinar muy bien. La analogía de la sonda de profundidad marina solo pretendía ser un ejemplo de cómo aislar un entorno hostil del transductor. Supongo que buscó en Google algunos para ver cómo se ven....
No creo que una sonda de profundidad vaya a funcionar bien para medir una distancia en el aire; la coincidencia de impedancia acústica será terrible/inexistente para aire frente a fluidos u otras cosas con una densidad cercana a 1 g/cc
@NickT Olvídese de la analogía de la sonda de profundidad si lo confunde. La analogía de la sonda de profundidad marina solo pretendía ser un ejemplo de cómo aislar un entorno hostil del transductor, que era el problema del OP.