户外小型检测防护舱结构三维设计

　　做户外传感检测点位布设的时候，这类小型防护舱是绕不开的结构件，很多刚入行的结构工程师容易把它当成简单的钣金盒子来做，实际落地的时候会踩一堆现场适配的坑。先从实际应用场景说，这类结构主要用在厂区周界、园区户外、管线沿线的外露传感点位，用来内置温湿度、气体、振动类传感元件，同时给配套的接线端子、小型信号变送模块提供封闭的安装空间，避免户外日晒雨淋、扬尘落灰还有无关人员触碰损坏内部元件。

　　从设计思路上拆解的话，首先要考虑的是安装边界，常规这类小型防护舱的底部预留的安装孔位是适配现场预制的水泥基座或者金属立杆顶部法兰的，整体外形做方正结构是为了降低风阻，毕竟户外点位尤其是开阔厂区的风速不低，方正带小倾角顶的结构比圆弧顶的加工难度低很多，钣金折弯的时候不需要做复杂的弧面成型，普通数控折弯机就能完成所有壳体的加工，不需要开额外的冲压模具，小批量布设的时候成本能压得很低。舱体的开合结构做的是侧开或者前开的门体，门体和主壳体之间预留了密封胶条的安装槽，这个细节很多新手建模的时候会漏掉，实际装配的时候胶条没有限位，关门的时候容易被挤压移位，时间长了密封失效雨水渗进去就会烧坏内部的传感模块。

　　再说到功能特性，舱体内部的安装板是做的可拆式结构，用自攻螺丝或者卡轨固定在壳体背部的预留凸台上，不同类型的传感器安装尺寸不一样，可拆安装板可以根据实际选型提前打孔，不用在主壳体上现场钻孔破坏整体的防腐层。壳体的下部预留了穿线格兰头的安装孔，孔径是按常规PG13.5的防水接头做的，现场布线的时候线缆从底部穿入，避免雨水顺着线缆流进舱内，这个设计比侧面开孔的防水可靠性高很多，毕竟侧面开孔遇到斜向暴雨的时候还是有渗水概率，底部开孔配合格兰头的密封，哪怕短时积水没过基座一点也不会往舱内灌水。

　　尺寸方面，这类小型防护舱的内部净空要满足常规传感模块加接线端子的安装需求，宽度方向留够150mm以上的操作空间，方便现场人员伸手进去接线调试，深度方向不用做太深，120mm左右足够容纳厚度不超过80mm的变送模块，高度方向分上下两个舱室的话，上层可以放对防水要求更高的信号处理模块，下层放接线端子和防雷模块，中间的隔板做可拆卸的，后期如果要换大尺寸的模块可以直接拆掉隔板拓展空间。还有容易被忽略的细节是舱门的锁具，选通用的三角锁就可以，不需要做太复杂的锁具，一方面是户外运维人员用通用的三角钥匙就能开门，不用带一堆专用钥匙，另一方面三角锁的防水配套配件很成熟，采购成本低，坏了随时能替换。

　　建模的时候要注意钣金折弯的止裂槽设计，所有折弯角的位置都要预留和板厚匹配的止裂槽，板厚选1.2mm的冷轧钢板就足够，兼顾结构强度和重量，整体重量控制在5kg以内，现场两个人就能完成安装，不需要动用吊装设备。表面处理做户外喷塑，颜色选浅灰色，夏天太阳直射的时候吸热比深色的少很多，能降低舱内的温升，避免内部传感器因为高温出现测量漂移。顶部做10度左右的倾角，下雨的时候水能快速顺着顶面流走，不会在顶部积水积灰，减少后期运维清理的频次。另外舱体内部要预留接地柱的安装位，所有金属壳体都要可靠接地，避免户外雷击的时候感应电流损坏内部的传感元件，这个是户外电气设备必须满足的安全要求，建模的时候不能漏掉接地柱的安装凸台，不然现场施工的时候还要临时焊接，破坏表面的喷塑层。

　　实际选型的时候，这类防护舱不需要做太厚的板材，很多人觉得越厚越结实，实际上1.2mm的板加上四周的折弯加强筋，抗风等级完全能满足内陆地区的户外使用要求，如果是沿海高风速或者有盐雾的区域，把板材换成304不锈钢的就行，结构尺寸不用改，只需要调整材料参数和表面处理工艺。还有门体的铰链，做暗藏式的铰链比外漏的合页好，一方面外漏合页容易被人为破坏，另一方面暗藏铰链的配合间隙更容易控制，密封胶条的压缩量能保持均匀，不会出现某一边缝隙大漏雨的情况。