¿Un "fusible" que se funde con la exposición al líquido en lugar de la sobrecorriente?

EDITAR: Lo que me olvidé con la opción de litio es que también reacciona con oxígeno y nitrógeno, pero fue un pensamiento divertido mientras duró. Gracias a Dmitri por el comentario.

Si tiene acceso a un fabricante que puede hacer algunos trucos con metales, puede hacer una prueba de un componente pequeño tipo resistencia con un enlace de litio expuesto.

El litio reacciona con el agua, pero no con la suficiente rapidez o violencia como para derretirse o explotar. Sin embargo, no tengo idea de cuán "legal" sería eso, porque se desgasificará. Y bueno, el litio da miedo ahora.

Y tendrá que "desecar" la caja antes de revelar el litio, o podría comenzar a oxidarse con el nivel de humedad existente en el aire presente.

De lo contrario, podría hacer una tira de sensor de fugas que desencadene un proceso destructivo con un MOSFET o algo así.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Si la fuga entre las trazas (¿hacerlas sin Soldermask y posiblemente ENIG?) Comienza a vencer la resistencia de 22M, comenzará a cortar la energía, drenando mucho a través del fusible, se "vaporizará" lo suficientemente pronto.

Es posible que sea necesario convertirlo en un sistema de dos etapas, ya que esto puede demorar un poco en comenzar a conducir a través del MOSFET y no desea que se rompa, porque esa es su seguridad, así:

^{simular este circuito}

En este caso, el MOSFET solo necesitará comenzar a conducir unos pocos mA para que el transistor PNP lo aumente de manera agradable y fuerte, lo que hace que la reacción sea mucho más rápida.

También puede colocar un P-MOST en lugar del PNP, esto realmente aumentará la reacción, pero también podría convertirse en "demasiado disparador". Si hace que la resistencia de pellizco (R3) sea aún más grande con el P-MOST, es posible que comience a dispararse con pequeños picos de fuga que quizás desee ignorar.

Pero debes darte cuenta de que esto siempre solo "sentirá" dónde lo colocas en el tablero. La ventaja de esto es que, con un fusible en la entrada, puede acribillar la placa con mosfets de cortocircuito que quemarán el fusible. Si el consumo de corriente de su dispositivo es bajo, puede mantener el fusible pequeño y podría usar transistores diminutos tipo SOT323, desperdiciando poco espacio.

Necesitará ajustar los valores de los componentes (y tipos: PNP/P-MOST) durante algunas pruebas, puede estimar los valores iniciales para la resistencia de 22M cuando sepa la distancia entre las trazas entrelazadas y qué tipo de agua entra. Le aconsejo que haga los trazos entrelazados una vez que tenga el menor espacio libre en el tablero, eso le brinda cierta seguridad: serán los primeros en comenzar a tener fugas notorias.

En general, estoy de acuerdo con EM Fields en que la solución es un recinto mejor.

El problema con un componente que detecta gotas de agua (ya sea un par de pistas conductoras o una pastilla de aspirina/azúcar que mantiene cerrado un interruptor) es que el agua inevitablemente pasará por alto el sensor y cortocircuitará/corroerá alguna otra parte de la placa.

Por tanto, lo que hay que detectar es la humedad atmosférica en el interior del recinto. Tendrá que incluir algún desecante en su dispositivo para asegurarse de que la humedad se mantenga baja.

Aquí hay una lista de desecantes. http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_desiccants Lamentablemente, faltan algunos de los realmente fuertes, así que consulte también aquí https://chemistry.stackexchange.com/a/26378/5541

Una forma posible de hacer un sensor de humedad es usar una sustancia higroscópica. La dilatación del hilo de nailon se usó una vez en los sistemas de aire acondicionado. http://en.wikipedia.org/wiki/Higroscopia

Los sensores de humedad están disponibles (probablemente ahora con diferentes principios) pero aún queda el problema de que la humedad, el desecante y el sensor estarán en diferentes ubicaciones.

Una alternativa sería utilizar una pastilla hecha de delicuescentesustancia para mantener un interruptor cerrado. Es decir, uno que absorba la humedad del ambiente (como un desecante) y como consecuencia se disuelva en ella (como las aspirinas y las pastillas de azúcar mencionadas). Esto sería más confiable que la aspirina o el azúcar. La página de wikipedia sobre higroscopia tiene un enlace a un video que muestra la delicuescencia del cloruro de calcio, pero un desecante más fuerte como el pentóxido de fósforo podría ser más confiable. La reacción es bastante lenta (debido a la mala transferencia de masa de agua del aire a la localidad del cloruro de calcio) y creo que el video se ha acelerado. Tenga en cuenta que un interruptor mecánico puede no ser absolutamente esencial, ya que la solución, si se mantiene en su lugar, sería conductora (en contraste con el sólido que es un aislante) y, por lo tanto, podría estar contenido en algún tipo de guata para detectar un camino de conductividad.

Los caminos conductores hechos de sodio o litio fallarían en un circuito abierto al exponerse a la humedad, pero también más lentamente al exponerse al oxígeno. También creo que necesitarías una película en lugar de un cable, ya que creo que el cable respondería demasiado lento.

Si realmente necesita detectar una brecha de contención rápidamente, creo que lo mejor que puede hacer es lo que hace la industria alimentaria: usar vacío/presión. Todos hemos visto alimentos empacados al vacío con un botón en la tapa que dice "rechazar si se puede presionar el botón". Si tiene un recinto adecuadamente fuerte, todo lo que necesita es un sensor de presión y un medio para evacuar el recinto.

Lo bueno del vacío es que (cuando es un vacío fuerte) es una referencia de presión constante, pero si quieres evitar que entren cosas y prefieres que salgan, debes usar presión en lugar de vacío. Sin embargo, tenga en cuenta que la temperatura afectará bastante a la presión. Si sella su caja a 0C (273K) con una presión interna apenas detectable, cuando se caliente a 27,3C tendrá una presión de 1/10 de atmósfera en el interior, aproximadamente 1,5 psi o 10 kgf/cm2. Tenga en cuenta que este sistema se utiliza con éxito en calderas de calefacción central para verificar la contención de agua en el circuito de calefacción a través de los radiadores (que está aislado de los grifos de suministro y consumo por una variedad de razones). Estos circuitos generalmente están presurizados a aproximadamente 1- 3bar.

En atmósferas potencialmente explosivas (como las que pueden ocurrir durante fugas de gas en yacimientos petrolíferos), las normativas europeas AtEx permiten presurizar continuamente los armarios de instrumentos con un suministro de aire comprimido como una de las diversas formas posibles de protección. Obviamente, esto asegura que ninguna atmósfera explosiva (u otra sustancia no deseada, como la humedad) pueda ingresar al gabinete.

Si planea fabricar y vender un millón de dispositivos, cualquier tirita que se le ocurra desde el principio para tratar de mejorar el daño después del hecho; es decir, una vez comprometida la estanqueidad del recinto, no hará más que traerle penas y noches de insomnio.

Lo que debe hacer, en mi opinión, es gastar el tiempo y el dinero necesarios ahora para asegurarse de que la carcasa NO PUEDE tener fugas, y no preocuparse de tener que correr como un loco, más tarde, tratando de apagar incendios que deberían nunca haber comenzado.

Pero solo soy yo, y es posible que tengas una razón completamente diferente y válida para hacerlo de la manera en que lo haces.

Pero, si todo lo demás falla y tiene una fuga, debería ser bastante fácil cargar una aspirina y permitir que un interruptor mecánico se abra/cierre cuando [la aspirina] se disuelva.

Para robar descaradamente una idea de @EMFields, puede montar dos interruptores táctiles normalmente abiertos en ángulo recto uno frente al otro y separarlos con una pastilla de azúcar o algo similar.

Fresar las ranuras debajo de los interruptores en la placa de circuito impreso para que sea menos probable la corrosión en el interruptor.

La aspirina es una droga, por lo que podría (paradójicamente) causar dolores de cabeza en este caso, pero el azúcar podría atraer a las alimañas (hormigas o moscas de la fruta, por ejemplo).

Otra posibilidad sería tener dos patrones serpenteantes con espacios cerrados de conductores muy delgados en una PCB reemplazable (como los pares diferenciales que su paquete de PCB probablemente pueda generar automáticamente). Retire la máscara de soldadura de esos rastros y colóquelos donde verán el agua primero. El poder pasa por esos rastros. La corrosión se producirá preferentemente en esa zona y corroerá las huellas, cortando la alimentación. Simple y crudo.

Haga una placa de circuito impreso con docenas de trazas paralelas de paso fino para transportar energía. En un área separada de la placa, un amplificador operacional o un circuito mosfet detecta la conducción entre pistas no cubiertas por el revestimiento de conformación y crea un cortocircuito de alimentación y tierra. Los rastros delgados en la placa de circuito impreso se queman y se corta la energía. La reparación reemplaza la placa de "sensor/fusible" y la carcasa con fugas.