Hallo,
ich interessiere mich dafür, wie man eine kleine Elektronikeinheit,
Größe etwa halber Schuhkarton, draußen am Straßenrand wetterfest
unterbringen kann.
Geplant ist eine Mastmontage in etwa 2 Metern Höhe, zusammen mit einem
Solarpanel. Die Elektronik möchte ich nun in eine Box packen, so dass
sie Regen, Schnee, Eis, Staub, Wind und herumkrabbelndes Kleingetier
etc. auf Dauer aushält.
Eine (interne) GSM-Antenne ist auch dabei, also scheidet ein
Vollmetallgehäuse aus. Es sollte ein Kunststoffgehäuse sein, das
verwitterungsfest ist. Komplett luftdicht ist sicherlich falsch, wegen
Kondenswasser und Druckausgleich.
Gibt es zu diesen Dingen Normen, die man sich mal besorgen und studieren
könnte? Hat jemand Praxiserfahrung? Würde eine Rittal-Kiste mit
umlaufender Butyl-Schnur als Dichtung ausreichen? Wir macht man die
Kabeldurchführungen?
Fragen über Fragen...
Zwecks Druckausgleich und Ausdampfen eventuell vorhandenen
Kondenswassers gibt es hierfür speziell geeignete einschraubbare
Belüftungselemente mit einer Goretex-Membran. Ein Markenname lautet Gore
PolyVent.
Peter schrieb:> Am einfachsten ist das vergießen mit: Harz, Silikon etc.> Bei allen anderen Methoden hast du immer das Problem mit> der Luftfeuchtigkeit.
Und auch beim Vergießen kann das Problem auftreten, dass die
Luftfeuchtigkeit innerhalb der Anschlussleitungen in das Gehäuse zieht.
Wenn man also wirklich ein Gehäuse komplett verschließen wollte, müsste
man Durchführung aus Glas oder Keramik verwenden, wie sie beim Bau von
Vakuumkammern üblich sind. Dann benötigt man jedoch im Bereich des
externen Steckers wiederum einen witterungsgeschützten Klemmenblock
o.ä., d.h. außer einem wesentlich leichteren Portemonnaie hat man dann
nur wenig gewonnen.
Je nach Temperaturempfindlichkeit, sollte man vielleicht auch überlegen,
ein doppelwadiges Gehäuse zu verwenden. Das Äussere mit
Lüftungsschlitzen und das Innere mit Membran.
Christian_RX7
Andreas S. schrieb:> Zwecks Druckausgleich und Ausdampfen eventuell vorhandenen> Kondenswassers gibt es hierfür speziell geeignete einschraubbare> Belüftungselemente mit einer Goretex-Membran. Ein Markenname lautet Gore> PolyVent.
Membranen funktionieren aber in der Regel nur, wenn auf der
trockenzuhaltenden Seite eine höhere Temperatur herrscht.
IP67 dürfte das richtige Stichwort sein, wenn man was kaufen will.
Zum Druckausgleich gibte Einschraubelemente.
Kurz gesucht:
http://www.rst.eu/de/produkte/druckausgleichselemente.html
Evt. noch ein Trockenmittel in das Gehäuse.
Bist Du einfach nur zu dumm zum Lesen?
Oder was denkst Du verwenden die von Dir aufgeführten
Druckausgleichselemente?
Ach, die werden ja aus IP67 hergestellt!
Stefan U. schrieb:> Videokameras nutzen häufig einen kurzgeschlossenen 7805 als Heizelement.
Das ist interessant, und ich kauf immer Heizwiderstände. Welcher
Hersteller macht das denn?
Traurig Traurig schrieb:> Evt. noch ein Trockenmittel in das Gehäuse.
Kannst Du bald austauschen. Abflussmöglichkeit unten und Hindernis für
Krabbeltiere wäre nützlich. Aber das allein hilft wenig gegen den
täglichen thermischen Stress, der gern zu Leiterrissen u.ä. führt.
Heizwiderstand bei Nacht/Frost wäre zu überlegen.
Weiterhin wäre das Thema Korrosion interessant. Fett od. Plastikspray
könnten nützlich, aber auch schädlich sein, wenn dadurch sich
Eigenschaften der Schaltung ändern.
> Welcher Hersteller macht das denn?
Keine Ahnung. Der Witz dabei ist, dass der 7805 nicht mehr kostet, als
ein Widerstand mit Schraubanschlüssen. Und er begrenzt die Temperator -
ist doch praktisch.
Andreas S. schrieb:> Bist Du einfach nur zu dumm zum Lesen?
Ich gehe davon aus dass du mich gemeint hast. Vielen Dank für die
Schmeichelei, meist passt sie viel besser zu dem der sie ausspricht.
Schade eigentlich, normalerweise sind deine Beiträge hier nicht so
polemisch.
Das mit der Membran war eine FRAGE! Ich dachte die Membranen sind
Dampfundurchlässig, denn Goretex Membranen lassen Wasserdampf durch und
der Dampf diffundiert in größerer Menge zur kälteren und trockeneren
Seite hin.
Das ist PHYSIK uned hat mit dumm nichts zu tun.
Andreas S. schrieb:> Oder was denkst Du verwenden die von Dir aufgeführten> Druckausgleichselemente?
Die von mir beispielhaft gesuchten Elemente haben laut der Webseite eine
Polyamid Membran, Gortex iat aber aus PTFE.
Und wie gesagt ich dachte igentlich dass zum Druckausgleich gar keine
luftdurchlässigen Membranen benommen werden sondern elastische so wie in
einem Wasserausgleichsgefäß.
Also habe ich trotz deiner Beleidigung was gelernt.
oszi40 schrieb:> Kannst Du bald austauschen. Abflussmöglichkeit unten und Hindernis für> Krabbeltiere wäre nützlich. Aber das allein hilft wenig gegen den> täglichen thermischen Stress, der gern zu Leiterrissen u.ä. führt.> Heizwiderstand bei Nacht/Frost wäre zu überlegen.
Nein, ich dachte zusätzlich zu den oben angegebenen
Druckausgleichselementen, die einen Wasserdampfeintrag ja eigentlich
verhindern sollen.
Nur damit evt. kleinere Wasserdampfmengen im ansonsten dichten Gehäuse
aufgefangen werden können.
Heizen und eine kleine Kondensat/Druckausgleichsöffnung unten sollte
natürlich auch machbar sein, aber diese Aussage:
Gerhard schrieb:> zusammen mit einem Solarpanel
hat mich vom Vorschlag zu heizen abgebracht.
Denn genau dann wenn man heizen müsste (Winter/Nacht) bringt das
Solarpanel den geringsten Ertrag.
eProfi schrieb:> Am Besten zwei Gehäuse ineinander, das äußere hält das Grobe ab.
Es geht nicht um das Grobe, sondern Wasserdampf, der durch winzige
Ritzen eindringt.
Gerhard schrieb:> Geplant ist eine Mastmontage in etwa 2 Metern Höhe
[...]
> Kunststoffgehäuse
Denke da auch an UV-festigkeit. Ich hab schon viele im Freien
angebrachte Kunststoffteile gesehen, die nach 2-3 Jahren
Sonnenbestrahlung das Bröseln anfingen.
Vielleicht doch besser ein Metallgehäuse (z.B. Alu-Druckguss) und die
Antenne über ne SMA-Buchse nach draußen führen. Die Buchse von innen mit
PU-Dichtkleber (z.B. Sikaflex 221) zuschmieren und dann kommt da, unter
Voraussetzung daß es irgendwo anders am Gehäuse einen Druckausgleich
gibt, auch nix durch.
Andreas S. schrieb:> Es geht nicht um das Grobe, sondern Wasserdampf, der durch winzige> Ritzen eindringt.
Es gibt 2 Baustellen: Wasserdampf und Thermostress. Da finde ich, sind 2
Gehäuse durchaus mal eine Überlegung wert. Allerdings ist jede
Bretterbude kurz nach Sonnenuntergang auch bloß kalt. Es fehlt ein
speicherndes Element wie z.B. Kalksandstein und ein optimal bemessenes
Volumen dazu. Dazu sind aber Messungen vor Ort nötig. Ob sich das
lohnt??? Wahrscheinlich ist es einfacher auf Verschleiß zu fahren und
genügtend Ersatzbaugruppen auf Lager zu haben falls was ausfällt. Evtl.
kann Leiterplattenlack schon mal die Korrosion ein paar Wochen/Monate
verzögern (sofern es die Schaltung zulässt).
Gehäuse mit einer ordentlichen Gummidichtung gibt es wie Sand am Meer.
Alu-Guss, Stahlguss, Spritzguss. Ordentlich befestigen, ordentliche
Verschraubungen für die Leitungen und unten ein Loch vorsehen.
Kommst Du gelegentlich "vorbei", so kannst Du den Laden auch ganz
zumachen. Dann ist aber ein kleines Päckchen Trockenpulver nicht
schlecht.
Wir haben im Gehäuse aus Aluminium eine Heizung, damit der thermische
Stress (im Falle von Frost) nicht zu groß wird. Dann sind die Gehäuse
zusätzlich luftdicht und haben ein Fahrradventil. Darüber erzeugen wir
im Gehäuse ein Überdruck mit getrockneter Luft (Normale Luftpumpe mit
Schlauch und einem Lufttrockner für Ozongeneratoren).
Durch den Überdruck kann keine Luftaustausch stattfinden und keine
Feuchtigkeit eindringen!
Das hat sich auf Schiffen, welche international unterwegs sind bewährt.
Dabei treten Außentemperaturen von -20°C bis +40°C auf. Die relative
Luftfeuchtigkeit beträgt oft fast 100%. Die Anlagen laufen mehrere Jahre
ohne Ausfälle durch.
Bei manchen Geräten wird der Druck im Gerät sogar mit einem mechanischen
Druckschalter für Absolutdruck überwacht, der einfach die
Betriebsspannung bei Druckunterschreitung abschaltet.
Druckausgleichselement mit Membran kenne ich auch so aus dem
Automobilbereich. Ganz dicht ist schlecht, weil sich dann die Luft und
damit die Feuchtigkeit die letzte vorhandene Ritze sucht und dann völlig
undefiniert eindringt.
+1 fürs Alugehäuse, das hält bis in alle Ewigkeit.
Statt Membran kannst du auch überlegen, eine kleine Öffnung unten ins
Gehäuse zu machen und die Innentemperatur so zu regeln, dass die
relative Feuchtigkeit unterhalb von 80% bleibt. So lange nichts
auskondensiert, ist die Feuchtigkeit ansonsten ziemlich egal. Die
Öffnung braucht dann eben ein feinmaschiges Netz, damit nachher nicht
irgendwelche Insekten auf dem gemütlich warmen µC wohnen.
7805 als Heizung ist ansonsten eine nette Idee :)
Max
Vielen Dank für die vielen hilfreichen Anmerkungen.
Beim Polycarbonat-Gehäuse (Rittal) werde ich erst einmal bleiben, da mir
die Idee mit der außen angebrachten Antenne nicht so sympathisch ist.
Ich würde allerdings das Kunststoffgehäuse fachgerecht lackieren, also
Kunststoffprimer, Sealer plus Decklack. Das muss ich sowieso, aufgrund
der vorgegebenen RAL-Farbe. Ich denke, dass der Lack die UV-Strahlen
schon gut abhalten wird.
Kabeldurchführungen mit Dichtungen und ein Belüftungselement werde ich
an der Unterseite vorsehen.
Die Platinen sind ohnehin mit "conformal coating" eingekleistert, die
Steckverbinder innen alle vergoldet, offen an der Athmosphäre liegen
eigentlich nur Zinn und Gold.
Auf eine Beheizung muss ich leider verzichten, aufgrund der
Solar-Stromversorgung.
Da ein Datenaustausch per GSM inkl. täglichem Statusbericht vorgesehen
ist, kann ich ausgefallene Einheiten erkennen und gezielt austauschen.
Die Erfahrungen damit werde ich berichten.
Gerhard schrieb:> Da ein Datenaustausch per GSM inkl. täglichem Statusbericht vorgesehen> ist, kann ich ausgefallene Einheiten erkennen und gezielt austauschen.
Gezielt austauschen heißt, rechtzeitig an einen Wartungsvertrag denken.
Düsendieb schrieb:> So wild ist das nicht, habe eine Menge Kästen Draußen in Betrieb.> Bloß nicht vergießen!> Da reicht ein Kunststoffkasten und vernünftige Kabelverschraubungen.> An denen sollte man nicht sparen.>> http://www.ebay.de/sch/i.html?_odkw=kabelverschrau...>> Und natürlich gehören die an die Unterseite!
Genau so.
Garnicht so kompliziert denken.
Ein richtig dichtes Gehäuse verträgt auch die inneren
Luftdruckschwankungen ( warm, kalt ).
Keine Belüftung, es sei denn da ist Leistungselektronik drin, die
richtig warm wird.
Und selbst dann nimmt man ein Alu Gehäuse, dass passive Kühlwirkung
ermöglicht.
Evtl. kann eine kleine Überdachung nicht schaden, damit auf dem Gehäuse
kein stehendes Wasser verbleibt.
Belüftung über Membranen ist tatsächlich nur nötig, wenn am Dichtkonzept
des Gehäuses gespart wurde, wie z.B. in der KFZ Industrie.
Kondensierende Bedingungen können natürlich trotz Membran auftreten,
wenn's draußen neblig ist zB.
Aber auch ein hermetisch dichtes Kunststoffgehäuse, dass die
Druckwechsel durch Temperaturänderungen ab kann, hält Wasserdampf nicht
100%ig ab, da das Polymer eine gewisse Wasserdampfpermeabilität hat.
Unter ungünstigen Bedingungen könnte es also auch in einem solchen
Gehäuse zu Kondensat kommen. Ein Säckchen Silikagel, conformal coating
und ein Feuchtesensor der zumindest über GSM warnen kann, wären dann
Hosenträger und Gürtel. Wenn's richtig sicher sein und lange leben soll,
hilft nur ein Metallgehäuse...
butsu schrieb:> Wenn's richtig sicher sein und lange leben soll,> hilft nur ein Metallgehäuse...
Noch besser in Sachen Feuchtigkeitsschutz ist natürlich ein
zugeschmolzenes Glasgehäuse, weil dieses gleichzeitig auch elektrisch
isolierende Verbindungen nach außen ermöglicht. So etwas hat sich
schließlich bei Elektronenröhren seit Jahrzehnten bewährt. Zwar gibt es
dort auch gelegentlich Gaseintritt durch Undichtigkeiten an Kontakten,
aber diese sind immer noch um viele Größenordnungen geringer als die,
die man bei Kunstoffdichtungen und Verschraubungen erwarten kann.
Ich gebe allerdings auch zu, dass Glasgehäuse schon etwas
bruchempfindlich und wenig wartungsfreundlich sind.
