一, הערך המרכזי של עיצוב נגד ערפל: ביטול הפרעות אופטיות והבטחת נתוני-זמן אמת
1. ההשפעה הישירה של ערפל על ביצועי תצוגת LCD
עקרון התצוגה של LCD מסתמך על פיתול של מולקולות גביש נוזלי תחת פעולת שדה חשמלי כדי לשלוט בשטף האור. כאשר הלחות הסביבתית גבוהה מדי או שהטמפרטורה משתנה לפתע, אדי המים באוויר נוטים להתעבות לערפל על פני ה-LCD, מה שמוביל לבעיות הבאות:
אפקט פיזור אור: טיפות ערפל פועלות כעדשות זעירות, מפזרות אור בולט ומפחיתות את השידור. לדוגמה, במהלך העונה הגשומה, ה-LCD של מד מפלס מיכל אחסון במפעל פטרוכימי התערפל, מה שגרם למפעילים לפרש לא נכון את נתוני המפלס וכתוצאה מכך לתאונת הצפת.
הנחתה של ניגודיות: ערפל יוצר שכבת השתקפות מפוזרת על פני ה-LCD, ומחליש את הניגודיות של רקע שחור וטקסט לבן. נתונים ניסיוניים מראים שכאשר ערך הערפול עולה מ-0% ל-5%, ניגודיות ה-LCD יכולה לרדת ביותר מ-30%.
כשל במגע: ב-LCD מגע קיבולי, ערפל יכול לשנות את הקבוע הדיאלקטרי של המדיום, ולגרום לתזוזה של נקודת המגע. מד חכם מסוים נבדק בסביבה עם לחות של 85%, ושיעור הפעלת שגיאות המגע גדל פי ארבעה בהשוואה לסביבה יבשה.
2. גורמים לערפל ומקרים אופייניים בתרחישים תעשייתיים
שינויים חמורים בטמפרטורה ולחות: ה-LCD של מערכת הניטור של כבשני הפיצוץ במפעל פלדה מסוים ממוקם במפגש קו הייצור של-הטמפרטורה הגבוהה וחדר הבקרה של מיזוג האוויר, עם הפרש טמפרטורות של 20 מעלות בין יום ללילה, וכתוצאה מכך טמפרטורת המעטפת נמוכה מנקודת הטל, ומצריכה ניגוב ידני של הערפל שלוש פעמים ביום.
ערפול תהליך: במהלך תהליך הציפוי של סוללות ליתיום, הממס מתנדף ליצירת טיפות בגודל מיקרומטר, הנדבקות אל פני השטח של גלאי העובי הסמוך ל-LCD, מה שמרחיב את שגיאת המדידה ל-±5 מיקרומטר.
עיבוי ערפל שמן: השילוב של חיתוך ערפל שמן ואדי מים בבית המלאכה לעיבוד שבבי יוצר עיבוי שמנוני על פני ה-LCD של כלי מכונת ה-CNC, מאכל את שכבת הציפוי וגורם לירידה של 15% בשידור תוך שישה חודשים.
3. פתרון שיטתי לטכנולוגיית אנטי ערפל
בידוד פיזי: שימוש בטכנולוגיית וילון אוויר נקי בלחץ חיובי, ניפוח מתמשך של אוויר יבש (נקודת טל קטנה או שווה ל-40 מעלות) מול ה-LCD כדי ליצור מחסום אטום. לאחר שיצרן ציוד מוליכים למחצה יישם טכנולוגיה זו, שיעור הכשלים ב-LCD ירד ב-82%.
Material innovation: Using nano hydrophobic coating (contact angle>150 מעלות) ליצירת גלגול כדורי של טיפות מים על פני השטח. ניסויים הראו כי לאחר טיפול ציפוי, זמן הערפול של LCD מתארך פי 5 מזה של דגימות לא מטופלות בסביבה של 85 מעלות/85% RH.
בקרת טמפרטורה חכמה: גוף חימום PTC משולב וחיישן טמפרטורה, תוך שימוש באלגוריתם PID כדי לשלוט בטמפרטורת פני ה-LCD כדי להישאר 2 מעלות מעל נקודת הטל. לאחר אימוץ תכנית זו, הבעיה של ערפול בטמפרטורה-נמוכה בחורף נפתרה לחלוטין עבור מערכת גובה רוח משתנה.
2, המשמעות האסטרטגית של תכנון הוכחת אבק-: חסימת נתיבי זיהום והארכת חיי הציוד
1. נזק מורכב של אבק ל-LCD
בלאי מכני: כאשר הקוטר של חלקיקי אבק מתכת גדול מ-5 מיקרומטר, יווצרו שריטות על פני ה-LCD. לאחר שנה אחת של פעולה, צפיפות השריטות של פני השטח של מכשיר LCD מסוים לניטור בטיחות מכרה פחם הגיעה ל-12 שריטות/ס"מ ², וכתוצאה מכך ירידה בשידור ל-65% מהערך ההתחלתי.
קצר חשמלי: אבק מוליך (כגון אבקת פחמן) הנכנס למעגל הנהג של LCD עלול לגרום לקצר חשמלי מקומי. ספקטרופוטומטר של מפעל דפוס מסוים גרם ל-IC Driver שלו שרוף עקב אבק, מה שגרם לעלייה של 230000 יואן בעלויות התחזוקה השנתיות.
זיהום אופטי: אבק מתמקם על פני השטח של LCD ויוצר שכבת זיהום, ועל כל עלייה של 10 מיקרומטר בעובי, השידור פוחת בכ-1%. לאחר שימוש ב-LCD של מכונת אריזת מזון מסוימת בסביבת קמח במשך 3 חודשים, ציון בהירות התצוגה ירד מ-92 נקודות ל-58 נקודות.
2. מקורות ומאפיינים של אבק תעשייתי
אבק תהליכי: אבק חומר גלם (גודל חלקיקים 1-100 מיקרומטר) בייצור מלט ואבק מתכת (גודל חלקיקים 0.1-10 מיקרומטר) בבתי מלאכה לריתוך הינם הידבקות חזקה.
אבק סביבתי: חלקיקים מרחפים בקוטר אווירודינמי של פחות מ-10 מיקרומטר באזורים מדבריים שיכולים לחדור למבני מגן רגילים. לאחר סופת חול, למערכת ניטור ה-LCD של תחנת כוח פוטו-וולטאית מסוימת הייתה שקיעת אבק פנימית של 0.3g/m².
אבק מאכל: גז מימן כלורי הנפלט על ידי מפעלים כימיים מתחבר עם לחות ויוצר ערפל חומצה הידרוכלורית, הגורם לקורוזיה אלקטרוכימית למסגרות מתכת LCD. קצב הקורוזיה של מסגרת ה-LCD של המכשיר במפעל כימי מסוים מגיע ל-0.02 מ"מ לשנה.
3. מערכת הגנה רב רמות לטכנולוגיית מניעת אבק
איטום מבני: אימוץ עיצוב סגור לחלוטין IP67, באמצעות טבעות איטום גומי סיליקון וטכנולוגיית ריתוך קולי כדי להבטיח שאבק לא יכול להיכנס. ה-LCD של מערכת אות מעבר מסילה מסוימת נבדק והופעל במשך 240 שעות ללא תקלות בסביבת אבק עם מהירות רוח של 0.5 מ"ק לשעה.
טיהור זרימת אוויר: מצויד במיקרו מאוורר-מובנה ומסנן HEPA, היוצרים תא הגנה מפני לחץ חיובי. לאחר אימוץ פתרון זה, ריכוז החלקיקים הפנימי של ה-LCD בחדר הנקי של חברת תרופות נשלט במסגרת תקן ISO Class 5.
ציפוי לניקוי עצמי: יש למרוח ציפוי ננו סופר הידרופובי/סופרולאופובי (זווית גלגול<5 °) to make dust fall off under gravity or slight vibration. Experiments have shown that the cleaning cycle of coated LCDs in a flour environment has been extended from once a week to once a month.
