Kondensierende Flüssigkeit (Wasser)

Hallo,
ich habe im Aussenbereich einen Sensor im wasserdichten Gehäuse (6x3,5x4cm)
verbaut. Das funktionierte über Jahre ohne Probleme.
Nun hat sich durch das extreme Wetter hier (> 29°C, > 80rF%) Kondensat in dem
Gehäuse gebildet und den Sensor geschrottet.

Nun könnte man in das Gehäuse unten einige Löcher zur Belüftung bohren, was
aber der Wassedichtigkeit schaden würden. Ich habe aber keine Ahnung, wie sich
hohe Luftfeuchtigkeit auf die Elektronik auswirken könnte.

Was passiert hier eigentlich? Normal ist es doch so, das aussen die "gleiche"
Temperatur herrscht wie im Gehäuse. Wenn das Gehäuse jetzt schneller erwärmt
wird, wie die Gehäuse-Innen-Temperatur folgen kann, dann bildet sich Kondensat?

Was iat das? Taupunkt über/unterschritten?

Wenn dem so ist, dann könnte ich mit einem zweiten Sensor die Gehäuse-Innen-
Temperatur messen und mit einem Heizelement gegensteuern.
Die Temperatur des Taupunkt läßt sich ja feststellen.

Andere alternative, alles mit Heißkleber vergießen. Oder den Sensor in Silikon
vergießen, Schrumpfschlauch drum, fertig.
Hat da jemand Erfahrung mit?
Gruß und Dank
Andreas

Wie wäre es mit einem (oder mehreren) Beutel(n) Silica-Gel im weiterhin dichten Gehäuse?

Luftfeuchte kann man in dem Gehäuse dann natürlich nicht mehr messen. :wink:

Hallo,
da habe ich auch schon dran gedacht. Ich weiß nur nicht, wieviel Wasser die
aufnehmen können- und wie schnell sie es wieder abgeben.
Und die Langzeitwirkung? Pilskulturen im Gehäuse?
Gruß und Dank
Andreas

Soweit ich mich erinnere, kann warme Luft mehr Wasser aufnehmen als kalte. D.h. eine Kondensation erfolgt nur bei niedrigerer Temperatur. Deshalb würde ich eher auf Druckschwankungen tippen, die zuerst dafür sorgen, daß Feuchtigkeit von außen eindringen kann, und nachher dort kondensieren kann. Deshalb bezweifle ich erst mal, daß Dein Sensor tatsächlich wasserdicht verpackt ist- zumindest nicht gegen Druckwasser - und schon garnicht luftdicht. Was Du daran verbessern kannst, hast Du ja schon selbst aufgezählt.

Was für ein Gehäuse verwendest du?

Ich setze ein wasserdichtes Gehäuse (inkl. SilicaGel) auch über mehrere Jahre ein.
Und das ohne Probleme.

Ich verwende dieses Gehäuse.

Ich denke, das Problem ist die relative Luftfeuchtigkeit. Angenommen ein Luftpaket (hermetisch abgeschlossen) hat bei 29°C 80%rF, wenn aber eine Abkühlung um ein paar Grad erfolgt, dann ist der Taupunkt schon erreicht und die Feuchtigkeit kondensiert, weil kühlere Luft viel weniger Wasser aufnehmen kann als wärmere (deshalb der Begriff relative Luftfeuchtigkeit). Meist kondensiert es an den Gehäusewänden weil die ja in engem Kontakt zur (jetzt) kühleren Außenluft stehen und als erstes kühler werden, wenn es „draußen“ kühler wird.

Ich hatte dieses Problem zu Beginn mit meiner GoPro Kamera. Diese Kamera besteht aus der Kamera selbst und einem – den verschiedenen Anforderungen entsprechenden Gehäuse in das die Kamera „gelegt“ wird. Mein Gehäuse ist wasser/luftdicht. Ich bin Gleitschirmflieger und war mit folgendem Problem konfrontiert: kurz nach dem Start (vom Berg oder von der Düne) hat die Innenseite des Gehäuses beschlagen und damit natürlich auch der Bereich der Linse - das Ergebnis war: nur noch "weichgezeichnete" Bilder.

Ich hab dann einige Zeit gerätselt und experimentiert.

Warum es beschlägt:
Die Luft am Startplatz (in der Nähe des Bodens) ist immer ein wenig wärmer als die Luft in "freier Atmosphäre" (ich will jetzt gar nicht von Höhen/Druckunterschieden reden, was auch noch eine gewisse Rolle spielen mag - aber lassen wir das jetzt mal weg). Nehmen wir an, die Luft im Gehäuse und am Startplatz hat z.B. 24° und 60%rF. Jetzt startete ich und fliege (sagen wir um es einfacher zu machen auf derselben Höhe) vom Berg weg - dort ist die Luft aber um 5° kühler. Luft mit 19° kann aber viel weniger Wasserdampf aufnehmen und die (Außen-)Wände Gehäuses kühlen recht bald ab auf 19°. Bei 19° entspricht die Wassermenge die in dem eingeschlossenem Luftpaket enthalten ist aber schon 100% und es kommt zur Kondensation an den Gehäusewänden. Die GoPro selbst beschlägt übrigens nicht, denn die "heizt" recht gut und hat immer so an die 30°, das bringt aber nicht viel weil die Außenwände trotzdem viel kühler sind.

Welche Lösungen gab es für das GoPro-Beschlag-Problem.

Ich habe dann eben experimentiert - zuerst nur mal um zu sehen, ob meine These richtig ist.
Eine Lösung (wenn auch wenig praktikabel) war: Kamera und Gehäuse 1/2 Stunde in den Tiefkühler legen, dann Gehäuse schnell zu (luftdicht verschließen) und bis zur Landung nicht mehr aufmachen. Funktioniert ausgezeichnet - kein Beschlagen mehr, ist aber wie gesagt wenig praktikabel.

Warum es dabei nicht beschlägt:
Die Luft im Tiefkühler ist ziemlich kalt (minus irgendwas Grad). Die relative Luftfeuchte ist z.B. 60% bei -20°. Im luftdichten Gehäuse der Kamera wird so ein Luftpaket eingeschlossen. Dieses wird dann auf sagen wir 24° erwärmt, der absolute Wasserdampfgehalt bleibt aber gleich, das ergibt aber eine relative Luftfeuchte von (Hausnummer) nur noch 5%rF. Das ist also sehr sehr trocken und da kann auch nichts mehr beschlagen, selbst wenn das um ein paar Grad abkühlt.

Silica Gel
Geht natürlich auch, muss aber oft gewechselt (und wieder aufbereitet) werden - möglich aber mühsam.

Einfachste Lösung:
Ich habe die umlaufende O-Ring-Dichtung des Außengehäuses der Kamera entfernt und dadurch für (ein wenig, aber ausreichend) Luftaustausch mit der jeweiligen Umgebungsluft gesorgt. Die Kamera ist dadurch zwar nicht mehr wasser/luftdicht - aber das ist beim Gleitschirmfliegen egal. Spritzwassergeschützt ist die Kamera noch immer.

Also:
Hermetisch abgeschlossene Gehäuse sind meist gar nicht so gut, weil es da immer zu Kondensation kommen kann.
Hermetisch abgeschlossene Gehäuse sind aber auch selten wirklich nötig (außer wenn man Surfer oder Taucher ist oder irgendwas direkt IM Aquarium unterbringen muss). Was oft benötigt wird sind gut spritzwassergeschützte Gehäuse - die aber nicht luft/wasserdicht sind.
Ein gewisser Luftaustausch ist meist recht gut.

Was man machen kann: Ausgießen mit Harz oder Silicon oder sonst was - aber dann wird wohl die Wartung etwas schwierig...

Edit:
Silica-Gel bei einem luftdicht verschlossenen Gehäuse funktioniert natürlich auch, wenn dieses Gehäuse nicht (oder nur sehr selten) geöffnet wird.
Da wird die Luft zu Beginn sehr trocken und dann beschlägt natürlich kaum mehr was.

Bei einem luftdicht verschlossenen Gehäuse sind allerdings zu bedenken:

  • Atmosphärische Luftdruckschwankungen (am gleichen Ort).
  • Luftdruckschwankungen beim Bewegen des Gerätes(Gehäuses) vom „Berg“ ins „Tal“ oder umgekehrt.

Erstere sind ja nicht so besonders groß, aber zweitere können schon einen erheblichen Wert annehmen und das Gehäuse muss dann schon recht druckstabil sein.
Es hängt aber sehr von der „Gegend“ ab in der man sich bewegt. Ich wohne ja in den Alpen, da ist man schon mal auf 2500m Höhe und dann wieder auf 150m. Im Flachland mag das keine so große Rolle spielen… :slight_smile:

Hallo,
@HotSystems

ja Bopla-Gehäuse, die nutze ich nur. Hier ist es, meines nur kleiner…

Ich habe es vor der ersten Nutzung einige Minuten ins Waschbecken gelegt, und
danach mit ne´m Gartenschlauch drauf. Innen trocken, für mich "wasserdicht".
Der Sensor wird mit einem O-Ring abgedichtet.
Das hat Jahre funktioniert- bis jetzt zu den extremen Temperaturen.

Diese Kondenzwasser kann sich eigentlich nur durch schnelle Temperatur-
Änderungen gebildet haben.
Gehäuse im Schatten, innen/aussen gleiche Temperatur.
Sonne knallt auf Gehäuse, Gehäuse erhitzt sich schneller als Innentemperatur
steigt, Kondenzwasser…
Ich wüßte nur gerne, ob das "Taupunkt" ist, was sich da abgespielt hat.
Es hat ja eine Berührung zwischen warmer Gehäusewand- und kalter Innentemperatur
stattgefunden?

Hier ärgert mich das schon mächtig (40€ Sensor). Wenn ich da eine Platine mit
selbst gebastelter Elektronik drinne habe, und die säuft mir ab, dann bekomme
ich aber ganz schnell schlechte Laune.

Der Geschichte mit dem SilicaGel traue ich so ganz nicht über den Weg.
Das mag kurzfristig mit langsamen Veränderungen funktionieren, aber was
passiert, wenn es extrem wird?

sei gegrüßt
@uxomm

genau das, was Du da aus der Praxis beschreibst- ist "Taupunkt"
Dem kann ich mit Innen-Sensor und Heizelment entgegenkommen.

Wie Du schon sagtest, funktioniert das Verhindern von Kondensat nur durch
gleichmäßigen Luftaustausch. Wenn die Elektronik dann durch zu hohe
Luftfeuchtigkeit aus dem Ruder läuft, dann kann man es vergiessen-
oder heizen.

Den Austausch-Sensor habe ich jetzt in Silikon gegossen und Schrumpflauf drauf.
Mal sehen, wie lange es hält. Für´s Auge ist das überhaupt nichts!
Wenn ich den neuen Sensor bestelle, dann kommt der in ein "wasserdichtes"
Gehäuse, mit Sensor und Heizelement.
Taupunkt kann man ja prima in der Wohnung simulieren.

Von diesem Gel halte ich für diese Zwecke überhaupt nichts.
Gruß und Dank
Andreas

ich habe mal gesehen, wie die kommerziellen Funkfernbedienungen für Krane aufgebaut sind. Das Plastikgehäuse hat im Batteriefach mehrere kleine Bohrungen und darüber eine selbstklebende Gorotex-Menbran. Diese ermöglicht den Druckaustausch und den Gas- auch Dampfdurchdritt, verhindert aber das Passieren von Wasser. Wenn es bei derartig sensibler und sicherheitsrelevanter Technik funktioniert, sollte das auch für deinen Sensor klappen. Allerdings habe ich keine Ahnung, wer sowas liefert.

SkobyMobil:
Gehäuse im Schatten, innen/aussen gleiche Temperatur.
Sonne knallt auf Gehäuse, Gehäuse erhitzt sich schneller als Innentemperatur
steigt, Kondenzwasser…
Ich wüßte nur gerne, ob das "Taupunkt" ist, was sich da abgespielt hat.
Es hat ja eine Berührung zwischen warmer Gehäusewand- und kalter Innentemperatur
stattgefunden?

Am Taupunkt (heißt auch: Taupunkttemperatur) beträgt die relative Luftfeuchtigkeit 100 % bzw. die Luft ist mit Wasserdampf (gerade) gesättigt. "Jetzt" beginn Kondensation. Der Taupunkt wird als Temperaturwert angegeben (bei ausführlichen Wetterberichten z.B. für Flieger) und er ist auch abhängig von der geographischen Höhe. Und es bedeutet: Wenn die Temperatur auf diesen Wert sinkt, bilden sich Nebel (in Bodennähe) oder Wolken (in der freien Atmosphäre).

Wenn es kalt ist und die Sonne "draufheizt" gibt es keine Kondensation innen, sondern umgekehrt: Wenn es zuerst warm ist und dann wird es kälter dann kondensiert es innen, nämlich wenn die aktuelle Lufttemperatur den Taupunkt (die Taupunkttemperatur) erreicht und es innen noch etwas wärmer und feuchter ist.

Phänomene aus dem Alltag, die damit zu tun haben:

Beim Zelten im Herbst oder Frühling (seltener im Sommer).
In der Früh merkt man, dass die Zeltwände innen feucht sind. Das ist Kondensation. Die hat irgendwann in der Nacht eingesetzt, weil die Innenluft des Zeltes mehr Wasserdampf enthält (menschliche "Ausdünstungen") und wärmer ist als die Außenluft (ein Mensch heizt ja mit ca. 100 Watt). In der Nähe der Zeltwände wird in der Nacht der Taupunkt (die Taupunkttemperatur) erreicht und deshalb kondensiert es genau hier.
Es dauert aber noch einige Zeit bis dieser Tau wieder von der Innenseite des Zeltes verschwindet, weil sich erst die Außenluft deutlich erwärmen muss.

Brillenträger im Winter kommt von einem Spaziergang in die (volle) Kneipe - die Brille beschlägt.
Die Luft in der Kneipt ist ziemlich warm und feucht (viele Menschen = viel „Ausdünstungen“). Die Brillengläser (und nicht nur die) haben aber beim Eintritt in die Kneipe annähernd Außentemperatur (z.B. 0°C). In der Nähe der Brillengläser kühlt die umgebende Luft ebenfalls stark ab und der Taupunkt wird schnell erreicht – der Wasserdampf in der Luft kondensiert (auf den Brillengläsern etc.) und sie beschlagen.
Durch Wischen bekommt man diesen Beschlag auch kaum weg – weil es ja sofort wieder beschlägt (warme, feucht Luft ist in der Kneipe ja genug vorhanden). Der Beschlag verschwindet erst, nachdem sich die Brille zumindest soweit erwärmt hat, dass sie über der Taupunkttemperatur liegt.

nix_mehr_frei:
ich habe mal gesehen, wie die kommerziellen Funkfernbedienungen für Krane aufgebaut sind. Das Plastikgehäuse hat im Batteriefach mehrere kleine Bohrungen und darüber eine selbstklebende Gorotex-Menbran.

Klingt sehr interessant!

Hallo,
das ist keine schlechte Idee. Ein Fliegengitter gegen Wasser!
Temperatur und Feuchte ist innen/aussen gleich, es findet ein Austausch
statt. Kondensation kann nicht entstehen.

So eine Jacke sollte es auf dem Flohmarkt für nichts geben.
Das werde ich probieren.
Gruß und Dank
Andreas

Gore-Tex

Hallo,
"nämlich wenn die aktuelle Lufttemperatur den Taupunkt (die Taupunkttemperatur) erreicht"

Da ist mein Wissensstand ein anderer- oder wir reden aneinander vorbei.
Die TaupunktTemperatur errechnet sich aus der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit in einer bestimmten Höhe.
Die Lufttemperatur kann also niemals die TaupunktTemperatur erreichen?
Sagen wir mal TaupunktTemperatur 10°C

An jedem Gegenstand der eine EigenTemperatur von 10°C oder weniger hat, bildet sich Kondensat.
Je weiter die EigenTemperatur sich nach unten von der TaupunktTemperatur unterscheidet, je schneller bildet
sich Kondensat.

Nach dem selben Prinzip werden doch Glatteiswarnungen im Straßenverkehr herausgegeben.
Da wird die TaupunktTemperatur über einen "Spiegel" ermittelt.
Dann wird die Temperatur der Fahrbahn mit der TaupunktTemperatur verglichen.
Sinkt die FahrbahnTemperatur unter die TaupunktTemperatur gibt es Kondensat- Glatteis!
Gruß und Spaß
Andreas

SkobyMobil:
Die Lufttemperatur kann also niemals die TaupunktTemperatur erreichen?

Die Temperatur eines bestimmten "Luftpacketes" ist ja keine fixe Größe, die kann sich ja auch ändern mit der Zeit.

Im Wikipedia-Artikel ist das ja recht anschaulich beschrieben:

...
Sinkt die Temperatur der Luft unter ihren Taupunkt, was bei bodennaher Luft häufig in den frühen Morgenstunden der Fall ist, so verflüssigt sich ein Teil des Wasserdampfs: Tau oder Nebel bilden sich, bei tieferen Temperaturen Reif. Es genügt, wenn einzelne Gegenstände, beispielsweise Autos, durch Wärmeabstrahlung unter den Taupunkt abkühlen.[9] Vorbeistreichende feuchte Luft kühlt dann an der Oberfläche der Gegenstände ebenfalls unter den Taupunkt ab und die Scheiben beschlagen mit Kondenswasser oder Eisblumen. Steigt die Temperatur über den Taupunkt, so lösen sich diese Niederschläge wieder auf.
Ähnliche Vorgänge sind auch für die Wolkenbildung und -auflösung verantwortlich.
...

Normalerweise sollte es reichen wenn es in deinem Gehäuse immer wärmer ist als die Umgebung. Dann setzt sich innen genauso wenig ab wie außen auf dem Gehäuse. Eigentlich reichen ein paar Grad Unterschied schon aus was oft durch die Elekronik schon gewährleistet ist wenn sie dauerhaft betrieben wird.
Zu Problemen kommt es meistens wenn es aufängt zu regnen, das Wasser hängt am Gehäuse und kühlt es runter, evtl unter die Umgebungstemperatur.

Ich habe folgendes Gehäuse getestet und für unter 10€ noch kein besseres gefunden. Extrem stabil, gute Abdichtung und die Schrauben gehen nicht durch den Innenraum sondern außerhalb der Dichtung. Versuche mit einem Gartenschlauch sind positiv verlaufen :slight_smile:

http://www.exp-tech.de/enclosure-flanged-red-prt-11366

Gruß

Hallo,
ja- streng genommen ist es so. Es ist ja die selbe Luft.
Dann sollte man aber dabei schreiben, das es sich um mindestens zwei
Luftschichten handelt. So- Luft genug.
Gruß und Spaß
Andreas

Hallo,
kein schlechtes Gehäuse.
Es sind einfach die unterschiedlichen Temperaturen. Da muß man den Ausgleich
schaffen und dann einmal sehen, bis zu welcher Luftfeuchtigkeit die Elektronik
zuverlässig arbeitet.
Gruß und Spaß
Andreas

Bei einem "eigentlich" dichten Gehäuse sollte man beachten, daß jede Temperaturdifferenz zwischen innen und außen auch eine Druckdifferenz bedeutet, zusätzlich zu Hoch- und Tiefdruckgebieten. Und dann sucht sich die Luft einen Ausgleich und bringt (worst case) Feuchtigkeit von außen mit. Ein Gehäuse ist erst dann wirklich wasserdicht, wenn es auch luftdicht ist.

Ein Profi sollte die verschiedenen IP-Schutzklassen nach DIN bzw. ISO kennen. Ein Blick in Wikipedia "Wasserdichtigkeit" kann auch nicht schaden.

Hallo,
wenn man das Wort "Wasserdicht" nach DIN verwendet, dann gebe ich Dir recht.
IP-Schutzklassen haben nichts mit kondensierender Flüssigkeit im Gehäuse zu tun- das ist allerhöchstens
eine Weiterleitung.
Der Drop´s ist gelutscht, ich habe eine Lösung gefunden.
Gruß und Dank
Andreas

Zeigst du deine Endlöung dann nochmal? :slight_smile:

Gruß

Hallo,
das werde ich machen.
Gruß und Spaß
Andreas