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浅论防水电子秤的失效和改进措施

时间:2017-09-02 07:32:40 来源:本站 点击数:654

本文介绍了目前市场上防水电子秤的主要防水方式,并着重介绍了如何防止水汽对电子秤内线路板的损害。

一、概述

防水秤是用于水产、冷藏等高湿度环境下工 作的电子秤。该产品具有行业需求很大的市场前 景,同时较其他普通电子秤也有着较高的附加值。 目前市场上有着各种防水秤质量、价格参差不 齐。但就顾客反映防水秤的使用状况却都不理想, 寿命最长的不超过两年,最短的只有两个多月。 究竟是什么原因导致防水秤的防水性能失效了昵? 怎样才能真正做到防水昵?下面就这两个问题进行一下讨论。

二、防水失败的原因

目前市场上的防水秤通常以IEC International Electro Technical Commission 起草白勺 IP Inter-national Protection国际上通用的防护标准体系 为标准通过相关试验声称可以达到某种等级, IP65-IP67不等。但在实际使用中一些试验达到 IP67的防水秤仍然摆脱不了寿命短的命运。这主 要是产品设计中忽视了水的另一个形态水汽。

一般来讲水分子的间隔不会改变,气态水中, 水分子是独立的,这时的”就是以一个个独 立的水分子组成的物质。而液态水中,水分子不 是独立的,水分子与水分子之间除了存在范德华 力外,还存在“氢键”(这是一种特殊的分子间作 用力)。由于氢键的存在,液态水中水分子不是以 一个个独立形式存在的,而是以一连串氢键结合 的大的结构单元存在的。从宏观上说液态水 颗粒要远大于气态水的颗粒因此很多 防水秤就是由于电子元件因冷凝水的腐蚀、短路 而损坏的。

在防水外壳的严密保护下,秤体内的水汽又 是从哪里来的昵?我们首先看一下防水秤的结构, 如图1所示。

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由图1可以看出秤体内水汽主要来自于两个 方面,一是装配时秤体内本身封入的水汽,二是 外界环境中通过密封条、密封薄膜渗入的水汽。 尤其是在电子秤关机后,秤体内温度降低,相对 于外界环境表现为负气压时,水汽更容易侵入。

三、防水秤常用的防水汽方法 经过防水秤的实际应用及暴露出来的问题, 各衡器厂家的工程师其实已经意识到了水汽的危 害,并提出了不同的解决方案:

1.采用更加柔软的密封条,施加更大的锁紧 压力。但原有的ABS塑料已经不能提供足够的强 度,因此将壳体更换为强度更高的材料,如高强 度塑料、不锈钢等。其缺点是成本增加,且效果 不明显,因为在热胀冷缩下,外壳的呼吸效应, 可以将外界水汽吸入壳体,同时过于柔软的密封 条材料也不够致密,不足以防止水汽的通过。

2.去掉密封条,将上盖和底座采用密封胶密 封。但无法维修线路板,若破开外壳又得不偿失。

3.加强对主板模块的保护,最常用的方法就 是对主板灌装防潮、散热性好的密封胶。这是一 个很有效的方法,可以有效防止已进入的水汽对 主板的损害,因其操作简便、防潮性好而广泛使 用。目前市场上可选用的灌封胶有很多如704- 78 1B73PX804C等,但这些灌装胶往往需要50蚓 ?60蚓下长时间烘烤才能固化,因此对于整个线路 板的耐高温性能有较高要求。而且这种全密封的 封装方式对线路板的发热量也有严格要求只能 采用高集成度低发热量的元件,所以在生产数 量少的情况下制造成本会比较高。而且线路板损 坏后无法维修只能更换,其上百元的价格对用 户来说也是个不小的负担。该方法最多保证2 左右的寿命,效果还是不够理想。

四、机械结构上的对应解决方法

针对用户急需一种价格低廉、防水性好、便 于维修的防水秤,结合目前的防水结构提出了 一种新的防水秤结构,如图2所示。

云网客2.jpg

该结构的特点首先是将线路板直接密封胶封 面可以方便线路板的维修,另外盒内的干燥剂可 装改为装入透明密封盒封装密封盒采用透明材 以随时将侵入的水汽吸收掉保持线路板的干燥, 料是为了不影响观察LED显示。采用密封盒一方 只要定期更换干燥剂就可以了。密封盒的成本相对于目前线路板直接密封胶封装的价格并不高, 且对线路板的耐高温性能降低了要求,从而降低 了成本。

另外将连接电缆线的焊点集中在接线盒内 方便集中封胶避免了多点封胶导致虚封、漏封 等问题。

五、结论

该结构吸收了部分隔爆型电器设备的优点 将防水秤的性能从防液态水提高到防汽态水等级。 改进后的防水秤,在防水试验中完全可以达到 IP67防护等级,在防水汽的实验中也取得了良好 的效果可以满足市场上大部分用户的需求。