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使用 ePTFE 防止昂贵的传感器发生故障

保护敏感传感器

收集电子数据的传感器直接影响使用该数据的电子设备的可靠性。有了这些知识,制造商倾向于使用高质量、精密的传感器在电子设备周围创建保护外壳。而控制面板设计通常是为了在非危险环境中发挥作用 ,需要很多传感器来承受恶劣的日常天气因素的压力:热、冷、灰尘、湿气等。传感器并不孤单;许多机器需要在破坏性环境中生存5。因此,创建密封外壳通常是传感器保护的首选解决方案。然而,即使外壳周围采用气密密封,传感器仍会受到侵入性污染物的磨损和损坏。

为什么受保护的传感器仍然如此脆弱?

由于恶劣的外部环境对电子设备的外壳3造成损害,电子传感器通常会受到磨损和腐蚀。防止水、紫外线、灰尘、碎屑和其他污染物损坏设备2 通常可以通过在电子设备周围创建一个坚固的气密外壳来实现。然而,这些类型的外壳的最大问题是制造商经常忽略压差的影响。这就是为什么即使是气密密封也会让位于泄漏和污染物的原因,这些泄漏和污染物很容易损坏传感器。

压差

气体(在这种情况下通常是空气)会在温度或压力变化时膨胀或收缩。例如,如果外部压力大于外壳内部的压力,则外部空气将流向外壳内部,以释放一些外部压力。这反过来起作用,进出外壳的空气流动可以看作是外壳的“呼吸”;这会导致污染物的渗透。

为避免这种情况,通常使用气密密封来制造外壳。然而,封闭在外壳内的气体仍会随着外部温度和压力的变化而经历压力波动。这导致外壳由于内部压力增加而向外凸出或由于内部压力降低而向内凸出。这些压差会对外壳周围的密封件和硬件施加压力,并导致气密结构失效,从而导致污染物泄漏。

该问题的解决方案是创建通风外壳,该外壳不允许压差损害外壳完整性和污染物进入外壳。这就是制造商现在开始使用膨体聚四氟乙烯 (ePTFE) 来保护敏感传感器和电子设备的原因。

膨体 PTFE:无暴露排气

图 1 显示了通风外壳(浅蓝色线)如何在硬件损坏和泄漏发生之前很好地缓解真空压力积聚。没有通风口的外壳(红线;表示带有 IP67 级垫圈的金属或塑料外壳)可能会产生真空压力,在 -75mbar 时会产生泄漏(绿色虚线),从而暴露内部的电子设备。

图 1:通风外壳在达到密封受损点之前平衡压力。

膨体 PTFE 排气孔通过不断调节外壳的内部压力来消除保护外壳中的压差问题。 ePTFE 不仅可以保持电子产品的可靠性,还可以降低制造成本。由于 ePTFE 透气孔对保护外壳造成的损坏较小,因此会降低维修成本和维护费用,从而降低外壳组件的总体成本。

保护您的传感器

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