Hochwertige Sensoren mit ePTFE schützen: Bewährter Schutz für raue Umgebungen

Empfindliche Sensoren schützen

Sensoren, die elektronische Daten erfassen, beeinflussen direkt die Zuverlässigkeit elektronischer Geräte, die diese Daten nutzen. Mit diesem Wissen neigen Hersteller dazu, Schutzgehäuse um Elektronik mit hochwertigen, empfindlichen Sensoren zu bauen. Während Steuerungsschrankdesigns oft für den Betrieb in nicht gefährlichen Umgebungen ausgelegt sind, müssen viele Sensoren der Belastung durch raue tägliche Witterungseinflüsse standhalten: Hitze, Kälte, Staub, Feuchtigkeit usw. Sensoren sind nicht allein; viele Maschinen müssen in schädlicher Umgebung überleben. Daher ist die Erstellung luftdichter Gehäuse oft die Standardlösung für Sensorschutz. Doch selbst mit hermetischen Dichtungen um das Gehäuse erfahren Sensoren weiterhin Verschleiß und Schäden durch invasive Verunreinigungen.

Warum sind geschützte Sensoren immer noch so anfällig?

Elektronische Sensoren unterliegen häufig Verschleiß und Korrosion aufgrund von Kompromissen am Gehäuse des elektronischen Geräts, die durch raue Außenumgebungen verursacht werden. Das Verhindern von Wasser, UV-Strahlung, Staub, Schmutz und anderen Verunreinigungen, die Geräte ruinieren, kann oft durch die Schaffung eines festen, luftdichten Gehäuses um die Elektronik erreicht werden. Das größte Problem bei diesen Gehäusetypen ist jedoch, dass Hersteller oft die Auswirkungen von Druckdifferenzen vernachlässigen. Diese sind der Grund, warum selbst luftdichte Dichtungen Undichtigkeiten und Verunreinigungen nachgeben, die Sensoren leicht ruinieren können.

Druckdifferenzen

Gase (in diesem Fall typischerweise Luft) dehnen sich aus oder ziehen sich zusammen, wenn sie Temperatur- oder Druckänderungen ausgesetzt sind. Wenn beispielsweise der Außendruck größer ist als der Innendruck eines Gehäuses, strömt die Außenluft in das Innere des Gehäuses, um einen Teil des Außendrucks abzubauen. Dies funktioniert umgekehrt genauso, und der Luftstrom in und aus dem Gehäuse kann als „Atmung“ des Gehäuses betrachtet werden; dies verursacht die Infiltration von Verunreinigungen.

Um dies zu vermeiden, werden oft luftdichte Dichtungen verwendet, um das Gehäuse zu erstellen. Das im Gehäuse eingeschlossene Gas erfährt jedoch weiterhin Druckschwankungen, wenn sich Außentemperatur und -druck ändern. Dies führt dazu, dass sich das Gehäuse entweder nach außen wölbt aufgrund erhöhten Innendrucks oder nach innen wölbt aufgrund verringerten Innendrucks. Diese Druckdifferenzen belasten die Dichtungen und Hardware rund um das Gehäuse und führen zum Versagen der luftdichten Konstruktion, sodass Verunreinigungen eindringen können.

Eine Lösung für das Problem ist die Schaffung belüfteter Gehäuse, die nicht zulassen, dass Druckdifferenzen die Gehäuseintegrität beeinträchtigen und Verunreinigungen eindringen. Deshalb beginnen Hersteller nun, expandiertes Polytetrafluorethylen (ePTFE) zum Schutz empfindlicher Sensoren und elektronischer Geräte einzusetzen.

Expandiertes PTFE: Belüftung ohne Exposition

• Einzigartig mikroporöse, chemisch stabile Membran, die von Natur aus wasserdicht ist.
• Einzigartige Knoten-Fibrillen-Mikrostruktur hat Öffnungen für Luft und Dampf, die jedoch zu klein für Wasser und andere Partikel sind.
• ePTFE-Entlüftungen halten eine Dichtung zur Umgebung aufrecht, während sie Druck automatisch ausgleichen.
• Beständig gegen UV-Strahlung
• Funktioniert zuverlässig in einem breiten Temperaturbereich
• Geeignet für die anspruchsvollen Umgebungen, in denen Sensoren installiert sind

Abbildung 1 zeigt, wie belüftete Gehäuse (hellblaue Linie) Vakuumdruckaufbau weit vor Hardwareschäden und Undichtigkeiten abbauen. Gehäuse ohne Entlüftung (rote Linie; stellt ein Metall- oder Kunststoffgehäuse mit IP67-Dichtungen dar) können Vakuumdruckaufbau haben, der bei -75 mbar (gestrichelte grüne Linie) Undichtigkeiten erzeugt und die Elektronik im Inneren freilegt.

Abbildung 1: Das belüftete Gehäuse gleicht den Druck aus, bevor der Punkt erreicht wird, an dem seine Dichtungen beeinträchtigt werden.

Expandierte PTFE-Entlüftungen beseitigen das Problem von Druckdifferenzen in Schutzgehäusen, indem sie den Innendruck des Gehäuses kontinuierlich anpassen. Nicht nur bewahrt ePTFE die Zuverlässigkeit Ihrer Elektronik, es senkt auch die Herstellungskosten. Da ePTFE-Entlüftungen zu weniger Schäden an Schutzgehäusen führen, gäbe es eine Reduzierung der Reparaturkosten und Wartungsgebühren, was die Gesamtkosten der Gehäusemontage reduziert.

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