Једноставно, микро прекидач је електромеханички уређај који може да контролише укључивање и искључивање прекидача врло малим количином кретања. Његова основна структура углавном укључује контактне тачке, еластичне компоненте, спољне шкољке и радне шипке. Принцип рада заправо је гурнути металне контакте да искључи или се повеже спољном силом. Има карактеристике брзог реакције, снажне издржљивости, а не склоне неуспеху. На пример, тастери даљинских управљача климатизације, хитни прекидачи опреме фабричке монтажне опреме, а уређаји за откривање у закључавању врата могу се наћи у стварима које се свакодневно могу додирнути.
Температура околине има велики утицај на радну стабилност ове врсте прекидача. Конкретно, у окружењу високе температуре, као што је дугорочна радна сцена изнад 60 степени, пластична шкољка је лако деформисати и изазвати лош контакт; Ниска температура минус од минуса 20 степени може направити опружне компоненте учвршћивати и утицати на брзину ресетовања. Једноставно речено, промене температуре ће директно утицати на перформансе материјала, као што је старење изолационог слоја и умањење металних делова скраћено ће радни век. Стога је у фази дизајна производа потребно преузети мере топлотне заштите у складу са апликацијским сценаријом, као што су инсталирање топлотних хладњака на подручјима на високом температури или наношење масти за антифрирање на уклањање антифриза за прекидаче у окружењу ниског температура, што може ефикасно побољшати поузданост операције опреме.
Утицај високе температуре на перформансе микро прекидача
Околина високе температуре имаће много утицаја на радну статусу микро прекидача. На пример, у погледу електричних перформанси, може постојати континуирано смањење вредности отпорности изолације. Ова појава је углавном зато што ће висока температура убрзати брзину молекуларног кретања унутар изолационог материјала, што резултира повећањем вероватноће струје цурења. Повећање вредности отпорности на контакт обично је због чињенице да је контактна површина вероватније да ће формирати оксидни слој на високим температурама. Овај оксидни слој ометаће нормалан пренос струје попут баријере. Што се тиче изолационе способности материјала, када температура расте на одређени ниво, можда ће се вероватније разбити напон.
У погледу механичких перформанси, еластичност пролећа ће се погоршати. То може бити зато што су метални материјали склони да се пузе на високим температурама, што резултира мање чврстоћом снагом него раније. Контактни материјали попут бакра или сребра су склони оксидационим реакцијама или материјалном омекшавању у окружењу високих температура, као што је генерација оксидног слоја са лошом проводљивошћу. Постоје и пластични делови, као што су спољна шкољка или унутрашњи носач, који се може деформисати због топлотног експанзије и контракције, што резултира неусклађивањем пукотина или величине.
Хемијска стабилност узрокована високом температуром такође је потребна посебна пажња. Мазива је лако испаравати и изгубити, посебно након дугог рада у окружењу високог температура, у унутрашњем губитку трења биће значајно погоршан. Супстанце попут полимерних материјала разбијеће своје молекуларне ланце под непрекидним високим температурама, што је оно што често називамо убрзаним старењем материјала.
Дугорочни високи температури значајно ће скратити радни век микро прекидача. На пример, када се контакти више пута укључе и искључују, високе температуре могу изазвати ознаке адхезије или аблације између контаката. Постоје и проблеми као што су старење изолационих материјала, који могу проузроковати случајне кратке склопове. На пример, у стварној употреби одређене индустријске опреме, када је микро прекидач континуирано радио током 2000 сати под високим температурама од 85 степени, откривено је да је површина контакта прекривена дебелом оксидном слојем. У то време, вредност отпорности изолације значајно је опала од почетних 100 мегохмс на само 1 мегохм, што је на крају довело до несреће изолационог слоја.
Утицај ниског температурног окружења на микро прекидаче
Негативни ефекти проузроковани ниском температуром
- Проблеми у механичком раду: Када је температура прениска, еластични модул пролећа металног материјала ће се повећати, односно да ће пролеће постати теже, што директно доводи до потребе да примењују већу радну снагу да покрене прекидач. У исто време, контактни притисак материјала на контакт тачке ће се смањити под дејством контракције ниске температуре, што може утицати на стабилност круга. Посебно је вредно напоменути да ће ниска температура такође проузроковати да се мазиво очврсне. На пример, неке масти ће постати вискозна као лепак, што ће кренути кретање унутрашње механичке структуре није глатко.
- Промјене материјалних снага: На пример, пластичне шкољке су склоне финим пукотинама у под-нултом окружењу, баш као што су пластичне водене шоље које су на отвореном на отвореном зими склони смрзавању и пуцању. За металне контакте, ниска температура окружења могу донети ризик од металних површина који се држе једна на другу, што је оно што често називамо хладно заваривање. Ова ситуација је посебно склона да се појаве у сценаријима операција.
- Неуспјех система за подмазивање: Конвенционални материјали за подмазивање значајно ће се учврстити на поднезна температурама, а коефицијент трења између механичких структура ће се тренутно повећавати експоненцијално. На пример, неки прекидачи структурираних зупчаника ће доживети очигледне гужве у овом случају, а дугорочни рад у овом стању ће убрзати хабање и старење делова.
Динамичне промене карактеристика прекидача
Када је температура прениска, отпорност на покрету погонске шипке значајно ће се повећати, узрокујући брзину реакције целог прекидача да постане спор. На пример, у електроничком прекидачу за закључавање врата који се користи на отвореном у северној зими, често се покреће пола секунде након притиска дугмета. Контакт стања контактне тачке контаката такође ће постати нестабилна на ниским температурама, баш као и звук струје када стари радио има лош контакт, а могу се појавити повремени ненормални појава искључивања. Поред тога, због значајног повећања пролећне крутости, оператор често осећа да је дугме прекидача теже притиснути него на нормалној температури и потребно је више снаге за руку да бисте довршили акцију прекидача.
Мјере заштите на окружењу високе температуре \/ ниске температуре
У стварној примени различитих температурних услова, можемо да направимо прилагодбене прилагођавања од четири димензије. Пре свега, на нивоу селекције материјала, на пример, на приликама са високим температурама препоручује се приоритет контактној структури процеса керамичког премаза или размотрити метални материјали са високим температурама као што су легура од волфрам. За пролећне компоненте могу се користити високе температуре отпорне на располагања као што су Инцоллел, или се могу судити прољетни структуре засноване на керамике. За сценарије са ниским температурама посебна пажња треба да се исплати пластичним деловима. На пример, материјали са хладно-отпорним својствима као што су поликарбонатни рачунар су погоднији. Истовремено, премаз који спречава да се у контактну површину треба додати хладно заваривање, као што је златни премаз.
У структуралној дизајнерској вези могу се користити гумени заптивни прстенови за заптивање или је лепак за потицање може се директно попунити. У погледу оптимизације дисипације топлоте, он се налази у стварним применама које додавање помоћног хладњака за хлађење или постављање изолационих слојева на кључним локацијама може ефикасно ублажити утицај драстичних промена температуре.
Што се тиче употребе опреме и стратегија одржавања, потребно је разликовати различита температурна сценарија. У окружењима са високим температурама, посебна пажња треба посветити контроли радног времена, као што је покушај да се избегне опрему у преоптерећеном стању дуго времена, а кључни параметри као што су резистенцију за контакт треба редовно провјерити. Када се користи под условима са ниским температурама, најбоље је пре него што га покренете. Избор мазива се такође треба подесити, као што је замена са производњом ниског температурног мазива заснованог на ниским температурама. Поред тога, радна фреквенција такође треба правилно контролисати.
Коначно, у димензији контроле заштите животне средине, ефикаснија решења укључују инсталирање уређаја за контролу температуре, као што су конфигурирање модула за грејање под условима ниског температуре или инсталирање навијача хлађења у подручјима са хлађењем на високим температурама. У погледу заштите топлотног изолације, можете одабрати материјале попут керамичких влакана да бисте направили шкољку опреме или покушајте да користите нове изолационе материјале за аиргелове. Иновативна идеја за проводљивост топлоте је употреба структуре цеви топлоте, кроз коју се унутрашња топлота брзо усмерава на спољни хладњак.
Експеримент и анализа случаја
Подаци о тестирању температуре
На пример, под условима високе температуре (85 степени), радни век микро прекидача ће се значајно променити. Једноставно изрази, радни век ће пасти директно са 100, 000 операција на нормалној температури на око 10, 000 операцијама. Ситуација под ниским температурама (-40 степен) такође има карактеристике, конкретно, снага потребна за рад повећава се од стандардног 1Н до 3Н.
Што се тиче промене карактеристика акције, може се приметити да ће се опсег флуктуације контактних отпора под високим температурама проширити, у основи достижући 3 пута нивоа на нормалној температури. Проблем узрокован ниским температурама окружење је углавном у погледу брзине одговора. На пример, време одзива уређаја биће продужено за око 50% у поређењу са нормалним условима. Ова ситуација показује да постоји значајна разлика у утицају температуре на перформансама опреме.
Анализа стварних ситуација наношења
Кроз стварне случајеве може се наћи да ће се примјењивати у области производње аутомобила, инжењери обратите посебну пажњу на температуру моторног простора. На пример, они ће одабрати решење које користи керамичке контакте са изворним изворима високих температура. Ова комбинација може радити стабилно више од 5, 000 сати у континуираном окружењу високих температура од 120 степени.
У посебним сценаријима апликације Аероспаце, методе обраде су различите. На пример, микро прекидачи инсталирани на сателитима користиће технологију вакуумског паковања и истовремено користе посебне мазива са ниским температурама, тако да стандардни оперативни захтеви од 100, 000 пута још увек могу да гарантују екстремно окружење минус 60 степени. Ови случајеви показују да ће различите индустрије прилагодити рјешења према специфичним потребама.
Висока температура узрокује неуспех материјала и неуспех изолације, а ниска температура изазива механичко заглављење и материјално омотавање. Стратегија заштите мора бити свеобухватно оптимизована из четири аспекта: материјала, структура, употреба и контрола животне средине.
