Konektori u teškim okruženjima, unutarnje i vanjske komponente moraju izdržati razne utjecaje iz okoliša, uključujući izlaganje vlazi ili krhotinama, udarce i vibracije, često spajanje i odvajanje, pa čak i sterilizaciju. Čvrsti priključci napravljeni su za različite primjene, a zahtjevi će varirati ovisno o radnom okruženju.
Čvrsti konektori često se koriste u vojnim, medicinskim, transportnim i drugim surovim okruženjima gdje se rizik mora svesti na najmanju moguću mjeru, pa je pažljiva procjena i odabir kritičan. Minijaturizirani konektori prenose više podataka što rezultira povećanim projektiranim pritiskom. Sve varijable treba uzeti u obzir pri određivanju robusnog konektora.
Roboti Mini-ROV Observer 3.2 tvrtke SUBSEA TECH za istraživanje dubokog mora koriste konektore serije Fischer Core.
Korak 1: Definirajte zahtjeve aplikacije
Utvrđivanje je li potreban robusni konektor zahtijeva razumijevanje njegove predviđene funkcije i radnih uvjeta koje će izdržati. Ojačanje je potrebno ako je spoj izložen ekstremnim temperaturama, vodi, prašini i prljavštini, visokim ciklusima spajanja ili sterilizaciji. Robusni konektori neophodni su za zahtjevnu opremu.
Pitanja u ovoj fazi:
* U kojem će se okruženju konektor koristiti? Hoće li biti izložen vodi, slanom spreju ili čestom ispiranju?
* Jeste li izloženi ekstremnim temperaturama?
* Treba li izdržati pretjerane vibracije ili pritisak?
* Je li potrebna EMI zaštita?
* Postoji li određeni standard koji mora biti zadovoljen, kao što je MIL-SPEC ili ATEX?
Konektori se mogu testirati prema službenim industrijskim standardima, čak i ako nemaju službene oznake. Dizajneri moraju razumjeti kako proizvođači određuju specifikacije brtvljenja, nazivne struje i radne napone svojih konektora. Provjerite standarde testiranja proizvoda kako biste vidjeli kako se točno provodi njihovo testiranje.
Korak 2: Procijenite principe konektora
Svaki proces odabira trebao bi započeti razumijevanjem električnih specifikacija.
Pitanja u ovoj fazi:
* Koja je veličina kontakata potrebna za podršku zahtjevima za napajanje i signal?
* Omogućuje li konfiguracija kontakata odgovarajuću puznu stazu i zazor za miješanu snagu i signal?
* Treba li radni napon prilagoditi uvjetima okoline?
·* Koliko kontakata treba uređaju?
Veličina kontakata, zajedno s veličinom žice, određuje koliku će struju nositi jedan kontakt. Nazivni napon ovisi o razmaku kontakata, izolacijskom materijalu i geometriji izolatora koji se koristi za izolaciju kontakata.
Kada pregledavate specifikacije, obratite posebnu pozornost na specifikaciju porasta temperature, koja pokazuje koliko će se topline raspršiti pri određenoj vrijednosti struje, te na kompatibilnost kontakta s veličinom vodiča. Ove su informacije ključne za sprječavanje pregrijavanja, što je čest uzrok preranog kvara konektora.
Korak 3: Razmotrite metode sterilizacije
Sterilizacija igra važnu ulogu u medicinskim i laboratorijskim primjenama i važan je faktor pri odabiru robusnog priključka.
Pitanja u ovoj fazi:
* Koja se metoda sterilizacije najvjerojatnije koristi: kemijska, zračenje ili autoklaviranje parom?
* Jesu li potrebni temperaturno stabilni materijali ili materijali otporni na zračenje kako bi preživjeli odabranu metodu sterilizacije?
* Treba li koristiti zaštitnu kapicu za zaštitu konektora od oštećenja kontakta tijekom sterilizacije ili rukovanja?
Neke metode sterilizacije su korozivne i zahtijevaju upotrebu priključaka od nehrđajućeg čelika. Razumijevanje vrste sterilizacije može utjecati na odabir materijala i zaštitnih dodataka.
Korak 4: Provjerite zahtjeve za brzinu
Povezivanje svijeta danas stavlja veći naglasak na mogućnosti prijenosa podataka. Uređaji moraju moći prenositi velike količine podataka preko lokalnih mreža i interneta uz korištenje određenih protokola. Kada oprema i sigurnost ovise o prijenosu podataka, prijenos podataka mora biti točan i nesmetan.
Pitanja u ovoj fazi:
·* Može li konektor ispuniti traženi protokol?
* Koja je konfiguracija kabela potrebna za održavanje mogućnosti brzog prijenosa podataka?
·* Mogu li električni priključci i optička vlakna zadovoljiti zahtjeve?
Zahtjevi za performanse brzine osigurani su postupkom testiranja u dva koraka. Tijekom ovog procesa, konektori i kabeli uvijek se testiraju zajedno. Prva runda, koja se izvodi tijekom faze dizajna, trebala bi koristiti softver za simulaciju kompatibilnosti konektora s protokolom. Drugi bi krug trebao uključivati fizički prototip za testiranje kombinacije konektora i kabela pomoću mrežnog analizatora. Proizvođači konektora također mogu pružiti podatke o ispitivanju preporučenih kombinacija konektora i kabela.
Fischer MiniMax konektori dostupni su u različitim konfiguracijama. Ovaj presjek prikazuje konfiguraciju dizajniranu za Ethernet.
Korak 5: Provjerite zahtjeve za pouzdanost konektora
Pitanja u ovoj fazi:
* Koliko često će se konektori spajati ili razdvajati?
·* Koristi li uređaj više sličnih priključaka? Ako je tako, može biti potrebno označavanje ključem i/ili bojom da bi se razlikovali.
·* Trebate li zaštitnu kapicu za konektor?
Gornja slika je primjer surovog okruženja u kojem se može spriječiti ispadanje konektora pomoću sustava ključa.
Za primjene koje zahtijevaju više ciklusa spajanja, preporučuju se konektori ocijenjeni za 5,000 do 10,000 ciklusa spajanja. Drugi razlog za razmatranje su teški uvjeti okoliša. Temperatura, nepropusnost i trajnost su ključni.
Kako biste odredili ispravan robusni spoj, potražite sljedeće karakteristike:
Karakteristični zahtjevi za robusne konektore
Korak 6: Razumijevanje materijala konektora
Materijal kućišta konektora utječe na pouzdanost, težinu i cijenu.
Pitanja u ovoj fazi:
· Je li težina važna stvar?
· Je li minijaturizacija važna?
* Jesu li priključci namijenjeni dugotrajnoj uporabi ili su utikači i pripadajući kabeli za jednokratnu upotrebu?
·* Koriste li se priključci u korozivnim okruženjima?
Priključci od mesinga presvučenog niklom ili kromom obično traju dulje od većine materijala. Ponekad se preferira aluminij jer je težina prioritet, a i mesing i aluminij idealni su za minijaturizaciju. Najbolja je plastika za ograničenu upotrebu ili jednokratnu upotrebu. Kao što je gore spomenuto, metoda sterilizacije također će biti odlučujući faktor u odabiru materijala.
Korak 7: Saznajte pojedinosti o IP ocjeni i vrsti pečata
IP ocjena štiti vezu u teškim i opasnim okruženjima. Ocjene zaštite od prodora (IP) koriste se za definiranje razine zaštite uređaja od prašine, prljavštine i vode. Robusni konektori za ekstremna okruženja obično imaju ocjenu IP68 ili bolju.
Uobičajeno korišteni stupnjevi brtvila uključuju:
Pitanja u ovoj fazi:
* Hoće li uređaj biti izložen vodi, prljavštini ili prašini?
* Je li izloženost povremena ili produljena?
* Ako je izložen vodi, je li to slatka ili slana voda?
* Hoće li biti potopljen? Koliko duboko? Koliko dugo?
* Ako je navedena ocjena IP68, zatražite vrijeme i dubinu testiranja.
* Je li aplikacija zahtijeva hermetičko brtvljenje?
Ako je potrebna vodootpornost ili otpornost na prašinu, potrebna je IP68 ili viša razina brtvljenja. Također imajte na umu da je definicija svakog proizvođača drugačija. Na primjer, IP68 ocjena za 2 sata na 20 metara jako se razlikuje od IP68 ocjene za 24 sata na 120 metara, ali IP68 se može zahtijevati u oba slučaja. Pojedinosti proizvođača bolje će definirati točnu IP68 specifikaciju. Također je potrebno znati je li IP ocjena konektora za spojeno ili nespareno stanje.
Gornja slika pokazuje kako su konektori serije Fischer Core zabrtvljeni
Zračna nepropusnost se uzima u obzir u nekim primjenama. Na primjer, vakuumske primjene i posude pod tlakom često se nalaze u instrumentacijskim aplikacijama. Ove primjene zahtijevaju visoku razinu zadržavanja kako bi se spriječilo curenje plina tijekom duljih vremenskih razdoblja.
Problemi u ovoj fazi:
* Koja je razina vakuuma potrebna za primjenu?
* Trebate li uzeti u obzir diferencijalni tlak?
* Koji je O-prsten materijal potreban?
Obavezno uzmite u obzir ukupni diferencijalni tlak koji postoji na uređaju. Zatvoreni konektori moraju uzeti u obzir ove faktore.
Ispitivanje hermetičke spojnice na zrakopropusnost
Korak 8: Provjerite zahtjeve minijaturizacije
Mnogo je čimbenika koji utječu na trend minijaturizacije konektora. Obično nije pitanje je li minijaturizacija potrebna, već koliko mala se može dizajnirati i proizvesti, a da pritom bude prikladna za zahtjeve rješenja okoline aplikacije.
Proizvođači odgovaraju na potrebu za minijaturiziranim konektorima koji pružaju funkcionalnost i izvedbu za koje su nekad bila potrebna dva ili tri konektora. Međutim, još uvijek postoje ograničenja.
Pitanja u ovoj fazi:
* Mogu li se struja i podaci prenositi s jednim priključkom?
* Kako gustoća pinova utječe na performanse manjih konektora?
* Mogu li ove igle i dalje pružati potrebnu brzinu podataka? Mogu li ispuniti zahtjeve za napajanje?
* Ograničavaju li zahtjevi za sterilizaciju uređaja materijale konektora koji se mogu koristiti?
* Kako će zahtjevi za završetkom kabela utjecati na minijaturizaciju?
Napon, strujna sposobnost, veličina pinova, broj pinova i način završetka vrlo su važni faktori. Veličina pinova utječe na snagu koju konektor može nositi, a veličina konektora izravno je povezana s dielektričnim podnosivim naponom.
Dobavljači potvrđuju da njihovi priključci mogu ispuniti zahtjeve za brzinu prijenosa podataka. Također može preporučiti opcije kabela koje rade s odabranim konektorima i zadovoljavaju zahtjeve aplikacije.
Ostalo: odaberite pravi kabel
Trebali biste znati koja je vrsta konektora potrebna. Čvrsti konektori zahtijevaju jednako robusne kabelske sklopove.
Pitanja u ovoj fazi:
* Koja je potrebna veličina žice na temelju zahtjeva za napajanje sustava?
·* Je li podnosivi napon dielektrika AC ili DC?
* Koliki je vijek trajanja sklopa kabela?
·*Koji je materijal za omotač najprikladniji za zahtjeve okoline primjene?
· Koji su zahtjevi za brtvljenje sklopova kabela?
·* Kabeli koje su boje potrebni?
* Zahtijeva li aplikacija preliveni kabelski sklop ili sklopivi prtljažnik?
· Trebam li kupiti već utikače za kabele?
Većina OEM-a obraća se specijaliziranim dobavljačima sklopova kabela ili proizvođačima konektora kako bi preporučili specifične kabele i sklopove za stvaranje robusnog rješenja za međusobno povezivanje. Dodatno, povećani broj mikro konektora ponekad može otežati sastavljanje.
U zaključku
Čvrsti priključci bitan su dio današnje opreme. Inovacije neprestano mijenjaju dostupne opcije, kao i njihove mogućnosti. Dobar odnos s dobavljačima ključan je za ostanak u tijeku s najnovijom tehnologijom i osiguravanje da cjelokupna konfiguracija i kabliranje zadovoljavaju zahtjeve aplikacije.
