So leben richtig belüftete Sensoren länger

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

TURCK GmbH

a.b.jödden gmbh

W. L. Gore & Associates GmbH Werk 1

Schutzgehäuse-Varianten

Einen Vergleich der Eigenschaften verschiedener Schutzgehäuse-Varianten während eines Temperatur- und damit Druckabfalls zeigt die Abbildung. Dabei signalisiert die gepunktete grüne Linie bei -75 mbar (-1,09 psi) den geschätzten Punkt, an dem ein Vakuum in einem abgedichteten Gehäuse eine Leckage erzeugen kann.

Ein hermetisch abgeschlossenes Metallgehäuse stellt die violette Linie dar. Trotz der Druckunterschiede kann es eine Abdichtung gewährleisten.

Die rote Linie steht für ein übliches Metall- oder Plastikgehäuse mit Dichtungen gemäß IP 67. Anfangs widersteht es einem Vakuumdruck von bis zu -70 mbar (-1,02 psi). Doch bei steigendem Druck werden die Dichtungen beschädigt und es treten Leckagen auf. Zusätzlich erhöht sich durch die Alterung sukzessive der Druckverformungsrest, wodurch die Dichtungen auch bei geringeren Druckunterschieden beeinträchtigt werden².

Ein belüftetes Gehäuse repräsentiert schließlich die hellblaue Linie. Es gleicht die Druckunterschiede schnell aus und vermeidet dadurch, dass der Druck im Gehäuse den Wert von -35 mbar (-0,51 psi) überschreiten kann. So verringert es die Belastung für die Gehäusedichtung.

Das Ergebnis zeigt, dass E-PTFE die Zuverlässigkeit von elektronischen Geräten durch kontinuierlichen Druckausgleich verbessert. Entsprechende Belüftungselemente senken die Herstellungskosten, da sie weniger Verschraubungen und komplizierte Konstruktionen erfordern. Zudem erhöhen sie die Lebensdauer des Geräts, vermeiden Reparaturen, verringern den Wartungsaufwand und reduzieren damit die Gesamtkosten. So sind Sensoren und intelligente Elektronikgeräte für das Internet der Dinge mit solchen Belüftungselementen deutlich widerstandsfähiger und funktionieren für längere Zeit einwandfrei.

Quellen:

¹Tulkoff, Cheryl. Reliability Challenges for Solar Electronics. SolarPower International 2012 Presentation.

² ASTM D395, „Standard Test Methods for Rubber Property – Compression Set“ beschreibt Möglichkeiten, um den Druckverformungsrest von Polymermaterialien zu messen.

* Gary Chan, Application Engineer bei W. L. Gore & Associates, Inc.

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