Konektory v drsném prostředí, vnitřní i vnější komponenty musí odolat různým vlivům prostředí, včetně vystavení vlhkosti nebo nečistotám, nárazům a vibracím, častému spojování a oddělování a dokonce i sterilizaci. Odolné konektory jsou určeny pro různé aplikace a požadavky se budou lišit v závislosti na operačním prostředí.
Odolné konektory se často používají ve vojenských, lékařských, dopravních a dalších náročných prostředích, kde je třeba minimalizovat riziko, takže pečlivé vyhodnocení a výběr je kritický. Miniaturizované konektory přenášejí více dat, což vede ke zvýšenému konstrukčnímu tlaku. Při určování odolného konektoru je třeba vzít v úvahu všechny proměnné.
Robot Mini-ROV Observer 3.2 společnosti SUBSEA TECH pro průzkum hlubin moře využívá konektory řady Fischer Core.
Krok 1: Definujte požadavky aplikace
Určení, zda je vyžadován odolný konektor, vyžaduje pochopení jeho zamýšlené funkce a provozních podmínek, které vydrží. Vyztužení je nutné, pokud je spoj vystaven extrémním teplotám, vodě, prachu a nečistotám, vysokým cyklům spojování nebo sterilizaci. Robustní konektory jsou nezbytné pro náročné vybavení.
Otázky v této fázi:
* V jakém prostředí bude konektor použit? Bude vystaven vodě, slané vodě nebo častému splachování?
* Jste vystaveni extrémním teplotám?
* Musí odolávat nadměrným vibracím nebo tlaku?
* Je vyžadováno EMI stínění?
* Existuje nějaká konkrétní norma, která musí být splněna, jako je MIL-SPEC nebo ATEX?
Konektory lze testovat podle oficiálních průmyslových standardů, i když nenesou oficiální štítky. Návrháři musí pochopit, jak výrobci specifikují specifikace těsnění, jmenovité proudy a provozní napětí svých konektorů. Zkontrolujte testovací standardy produktu, abyste přesně viděli, jak se jejich testování provádí.
Krok 2: Vyhodnoťte principy konektoru
Každý proces výběru by měl začít pochopením elektrických specifikací.
Otázky v této fázi:
* Jaká velikost kontaktů je nutná pro podporu požadavků na napájení a signál?
* Poskytuje konfigurace kontaktů přiměřenou povrchovou cestu a vůli pro smíšený výkon a signál?
* Je třeba upravit pracovní napětí podle podmínek prostředí?
·* Kolik kontaktů zařízení potřebuje?
Velikost kontaktů spolu s velikostí drátu určuje, jaký proud ponese jeden kontakt. Jmenovité napětí závisí na vzdálenosti kontaktů, izolačním materiálu a geometrii izolátoru použitého k izolaci kontaktů.
Při kontrole specifikací věnujte zvláštní pozornost specifikaci nárůstu teploty, která udává, kolik tepla bude rozptýleno při konkrétní hodnotě proudu, a kompatibilitě kontaktu s velikostí vodiče. Tyto informace jsou důležité pro zabránění přehřátí, které je častou příčinou předčasného selhání konektoru.
Krok 3: Zvažte metody sterilizace
Sterilizace hraje roli v lékařských a laboratorních aplikacích a je důležitým faktorem při výběru robustního konektoru.
Otázky v této fázi:
* Která sterilizační metoda bude s největší pravděpodobností použita: chemická, radiační nebo parní autoklávování?
* Jsou k přežití při zvolené sterilizační metodě potřeba materiály teplotně stabilní nebo odolné vůči záření?
* Měla by být použita ochranná krytka k ochraně konektoru před poškozením kontaktem během sterilizace nebo manipulace?
Některé metody sterilizace jsou korozivní a vyžadují použití konektorů z nerezové oceli. Pochopení typu sterilizace může ovlivnit výběr materiálu a ochranného příslušenství.
Krok 4: Zkontrolujte požadavky na rychlost
Propojení dnešního světa klade větší důraz na možnosti přenosu dat. Zařízení musí být schopna přenášet velké množství dat přes místní sítě a internet při použití specifických protokolů. Když zařízení a zabezpečení závisí na přenosu dat, přenos dat musí být přesný a neomezený.
Otázky v této fázi:
·* Je konektor schopen splnit požadovaný protokol?
* Jaká konfigurace kabelu je nutná pro zachování schopnosti rychlého přenosu dat?
·* Mohou elektrické konektory a optická vlákna splňovat požadavky?
Požadavky na rychlostní výkon jsou zajištěny prostřednictvím dvoufázového testovacího procesu. Během tohoto procesu jsou konektory a kabely vždy testovány společně. První kolo, prováděné během fáze návrhu, by mělo používat software k simulaci kompatibility konektoru s protokolem. Druhé kolo by mělo zahrnovat fyzický prototyp pro testování kombinace konektoru a kabelu pomocí síťového analyzátoru. Výrobci konektorů mohou také poskytnout testovací údaje o doporučených kombinacích konektorů a kabelů.
Konektory Fischer MiniMax jsou k dispozici v různých konfiguracích. Tento průřez ukazuje konfiguraci navrženou pro Ethernet.
Krok 5: Zkontrolujte požadavky na spolehlivost konektoru
Otázky v této fázi:
* Jak často se budou spojovat nebo oddělovat konektory?
·* Používá zařízení více podobných konektorů? Pokud ano, může být pro jejich rozlišení vyžadováno klíčování a/nebo barevné kódování.
·* Potřebujete ochrannou krytku pro konektor?
Obrázek výše je příkladem drsného prostředí, kde lze konektoru zabránit vysunutí pomocí klíčovacího systému.
Pro aplikace vyžadující více spojovacích cyklů se doporučují konektory dimenzované na 5,000 až 10000 spojovacích cyklů. Dalším aspektem jsou drsné podmínky prostředí. Teplota, těsnost a odolnost jsou klíčové.
Chcete-li určit správný robustní spoj, hledejte následující charakteristiky:
Charakteristické požadavky na odolné konektory
Krok 6: Seznamte se s materiály konektoru
Materiál pouzdra konektoru ovlivňuje spolehlivost, hmotnost a cenu.
Otázky v této fázi:
· Je váha důležitým faktorem?
· Je miniaturizace důležitá?
* Jsou konektory určeny k dlouhodobému použití nebo jsou zástrčky a související kabely jednorázové?
·* Používají se konektory v korozivním prostředí?
Niklované nebo pochromované mosazné konektory mají tendenci vydržet déle než většina materiálů. Někdy je preferován hliník, protože hmotnost je prioritou a mosaz i hliník jsou ideální pro miniaturizaci. Plast pro omezené použití nebo jednorázové použití je nejlepší. Jak bylo uvedeno výše, určujícím faktorem při výběru materiálu bude také způsob sterilizace.
Krok 7: Zjistěte podrobnosti o hodnocení IP a typu těsnění
Krytí IP chrání připojení v drsném a nebezpečném prostředí. Hodnocení Ingress Protection (IP) se používá k definování úrovně ochrany zařízení proti prachu, nečistotám a vodě. Odolné konektory pro extrémní prostředí mají obvykle stupeň krytí IP68 nebo lepší.
Mezi běžně používané třídy těsnění patří:
Otázky v této fázi:
* Bude zařízení vystaveno vodě, nečistotám nebo prachu?
* Je expozice přerušovaná nebo prodloužená?
* Pokud je vystavena vodě, jedná se o sladkou nebo slanou vodu?
* Bude ponořený? Jak hluboko? Jak dlouho?
* Pokud je uvedeno krytí IP68, požádejte o čas a hloubku testování.
* Vyžaduje aplikace hermetické uzavření?
Pokud je požadována vodotěsnost nebo prachotěsnost, je vyžadována úroveň těsnění IP68 nebo vyšší. Mějte také na paměti, že definice každého výrobce je jiná. Například hodnocení IP68 na 2 hodiny na 20 metrů je velmi odlišné od hodnocení IP68 na 24 hodin na 120 metrů, ale IP68 lze uplatnit v obou případech. Detaily od výrobce lépe vymezí přesnou specifikaci IP68. Je také nutné vědět, zda je krytí IP konektoru pro připojený nebo nezapojený stav.
Obrázek výše ukazuje, jak jsou utěsněny konektory řady Fischer Core
V některých aplikacích se bere v úvahu vzduchotěsnost. Například vakuové aplikace a tlakové nádoby, které se často vyskytují v přístrojových aplikacích. Tyto aplikace vyžadují vysokou úroveň kontejnmentu, aby se zabránilo únikům plynu po delší dobu.
Problémy v této fázi:
* Jaká úroveň vakua je vyžadována pro aplikaci?
* Potřebujete zohlednit diferenční tlak?
* Jaký materiál O-kroužku je vyžadován?
Nezapomeňte vzít v úvahu celkový diferenční tlak, který existuje v zařízení. Utěsněné konektory musí brát tyto faktory v úvahu.
Testování vzduchotěsnosti hermetických spojek
Krok 8: Zkontrolujte požadavky na miniaturizaci
Na trend miniaturizace konektorů má vliv mnoho faktorů. Obvykle nejde o to, zda je miniaturizace vyžadována, ale o to, jak malá může být navržena a vyrobena, a přitom ještě vyhovovat požadavkům řešení aplikačního prostředí.
Výrobci reagují na potřebu miniaturizovaných konektorů, které poskytují funkčnost a výkon, který dříve vyžadoval dva nebo tři konektory. Stále však existují omezení.
Otázky v této fázi:
* Lze přenášet napájení a data jedním konektorem?
* Jak hustota pinů ovlivňuje výkon menších konektorů?
* Mohou tyto piny stále poskytovat požadovanou rychlost dat? Mohou splnit požadavky na napájení?
* Omezují požadavky na sterilizaci zařízení materiály konektorů, které lze použít?
* Jak ovlivní požadavky na zakončení kabelů miniaturizaci?
Napětí, proudová kapacita, velikost kolíku, počet kolíků a způsob ukončení jsou velmi důležité faktory. Velikost kolíků ovlivňuje výkon, který konektor unese, a velikost konektoru přímo souvisí s výdržným napětím dielektrika.
Dodavatelé potvrzují, že jejich konektory splňují požadavky na rychlost dat. Může také doporučit možnosti kabelů, které fungují s vybranými konektory a splňují požadavky aplikace.
Jiné: vyberte správný kabel
Měli byste vědět, jaký typ konektoru je vyžadován. Odolné konektory vyžadují stejně robustní kabelové sestavy.
Otázky v této fázi:
* Jaká je požadovaná velikost vodiče na základě požadavků na napájení systému?
·* Je dielektrické výdržné napětí AC nebo DC?
* Jaká je životnost kabelové sestavy?
·*Který materiál pláště je nejvhodnější pro požadavky prostředí aplikace?
· Jaké jsou požadavky na těsnění pro kabelové sestavy?
·* Jaké barevné kabely jsou vyžadovány?
* Vyžaduje aplikace zalisovanou kabelovou sestavu nebo skládací botku?
· Mám si koupit předkabelové zástrčky?
Většina výrobců OEM se obrací na specializované dodavatele kabelových sestav nebo výrobce konektorů, aby jim doporučili konkrétní kabely a sestavy pro vytvoření robustního propojovacího řešení. Navíc zvýšený počet mikrokonektorů může někdy ztížit montáž.
Závěrem
Odolné konektory jsou nezbytnou součástí dnešní výbavy. Inovace neustále mění dostupné možnosti a také jejich možnosti. Mít dobrý dodavatelský vztah je zásadní pro udržení aktuálního stavu s nejnovější technologií a zajištění toho, aby celá konfigurace a kabeláž splňovala požadavky aplikace.
