一, Il valore fondamentale del design antiappannamento: eliminare le interferenze ottiche e garantire dati in tempo reale-
1. L'impatto diretto della nebbia sulle prestazioni del display LCD
Il principio del display LCD si basa sulla torsione delle molecole di cristalli liquidi sotto l'azione di un campo elettrico per controllare il flusso luminoso. Quando l'umidità ambientale è troppo elevata o la temperatura cambia improvvisamente, il vapore acqueo nell'aria tende a condensarsi in nebbia sulla superficie dello schermo LCD, causando i seguenti problemi:
Effetto di diffusione della luce: le goccioline di nebbia agiscono come minuscole lenti, disperdendo la luce incidente e riducendo la trasmittanza. Ad esempio, durante la stagione delle piogge, il display LCD dell'indicatore di livello del serbatoio di stoccaggio di un'impresa petrolchimica si è appannato, causando un'errata interpretazione dei dati di livello da parte degli operatori e provocando un incidente di tracimazione.
Attenuazione del contrasto: la nebbia forma uno strato di riflessione diffusa sulla superficie dello schermo LCD, indebolendo il contrasto dello sfondo nero e del testo bianco. I dati sperimentali mostrano che quando il valore di foschia aumenta dallo 0% al 5%, il contrasto del display LCD può diminuire di oltre il 30%.
Guasto al tocco: nel display LCD touch capacitivo, la nebbia può modificare la costante dielettrica del mezzo, causando lo spostamento del punto di contatto. Un determinato contatore intelligente è stato testato in un ambiente con un'umidità dell'85% e il tasso di attivazione degli errori di tocco è aumentato di quattro volte rispetto a un ambiente asciutto.
2. Cause e casi tipici della nebbia in scenari industriali
Gravi cambiamenti di temperatura e umidità: il display LCD del sistema di monitoraggio dell'altoforno in un determinato impianto siderurgico si trova all'incrocio tra la linea di produzione ad alta-temperatura e la sala di controllo dell'aria condizionata, con una differenza di temperatura di 20 gradi tra il giorno e la notte, con conseguente temperatura dell'involucro inferiore al punto di rugiada, richiedendo la pulizia manuale della nebbia tre volte al giorno.
Appannamento del processo: durante il processo di rivestimento delle batterie al litio, il solvente evapora per formare goccioline di dimensioni micrometriche, che aderiscono alla superficie del display LCD del rilevatore di spessore adiacente, espandendo l'errore di misurazione a ± 5 μ m.
Condensa di nebbia d'olio: la combinazione di nebbia d'olio da taglio e vapore acqueo nell'officina di lavorazione forma una condensa oleosa sulla superficie del display LCD della macchina utensile CNC, corrodendo lo strato di rivestimento e provocando una diminuzione del 15% della trasmittanza entro sei mesi.
3. Soluzione sistematica per la tecnologia antiappannamento
Isolamento fisico: utilizzando la tecnologia della barriera d'aria pulita a pressione positiva, soffia continuamente aria secca (punto di rugiada inferiore o uguale a -40 gradi) davanti al display LCD per formare una barriera ermetica. Dopo che un produttore di apparecchiature per semiconduttori ha applicato questa tecnologia, il tasso di guasto degli LCD è diminuito dell'82%.
Material innovation: Using nano hydrophobic coating (contact angle>150 gradi) per formare un rotolamento sferico delle gocce d'acqua sulla superficie. Gli esperimenti hanno dimostrato che dopo il trattamento di rivestimento, il tempo di appannamento del display LCD viene esteso a 5 volte rispetto a quello dei campioni non trattati in un ambiente con umidità relativa di 85 gradi/85%.
Controllo intelligente della temperatura: elemento riscaldante PTC integrato e sensore di temperatura, utilizzando l'algoritmo PID per controllare la temperatura della superficie LCD in modo che rimanga 2 gradi sopra il punto di rugiada. Dopo aver adottato questo schema, il problema dell'appannamento a bassa-temperatura in inverno è stato completamente risolto per un sistema eolico a passo variabile.
2. Il significato strategico della progettazione a prova di polvere-: bloccare i percorsi di inquinamento e prolungare la durata delle apparecchiature
1.Danni complessi dovuti alla polvere sul display LCD
Usura meccanica: quando il diametro delle particelle di polvere metallica è maggiore di 5 μm, si formeranno dei graffi sulla superficie dello schermo LCD. Dopo un anno di funzionamento, la densità dei graffi sulla superficie del display LCD di un certo strumento di monitoraggio della sicurezza di una miniera di carbone ha raggiunto 12 graffi/cm², con una conseguente diminuzione della trasmittanza al 65% del valore iniziale.
Cortocircuito elettrico: la polvere conduttiva (come la polvere di carbone) che entra nel circuito del driver LCD può causare cortocircuiti locali. Lo spettrofotometro di una certa tipografia ha avuto il driver IC bruciato a causa della polvere, con un conseguente aumento di 230.000 yuan nei costi di manutenzione annuali.
Inquinamento ottico: la polvere si deposita sulla superficie del display LCD formando uno strato di inquinamento e per ogni aumento di spessore di 10 μm la trasmittanza diminuisce di circa l'1%. Dopo aver utilizzato il display LCD di una determinata macchina per l'imballaggio alimentare in un ambiente ricco di farina per 3 mesi, il punteggio di chiarezza del display è diminuito da 92 punti a 58 punti.
2. Origini e caratteristiche delle polveri industriali
Polvere di processo: la polvere di materia prima (dimensione delle particelle 1-100 μ m) nella produzione di cemento e la polvere di metallo (dimensione delle particelle 0,1-10 μ m) nelle officine di saldatura hanno una forte adesione.
Polveri ambientali: particelle sospese con diametro aerodinamico inferiore a 10 μ m in aree desertiche che possono penetrare nelle normali strutture protettive. Dopo una tempesta di sabbia, il sistema di monitoraggio LCD di una determinata centrale fotovoltaica presentava un deposito di polvere interna di 0,3 g/m².
Polvere corrosiva: il gas di acido cloridrico emesso dalle imprese chimiche si combina con l'umidità per formare nebbia di acido cloridrico, che provoca corrosione elettrochimica sui telai metallici degli LCD. Il tasso di corrosione della cornice LCD dello strumento in un determinato impianto chimico raggiunge 0,02 mm/anno.
3. Sistema di protezione multilivello per la tecnologia di prevenzione della polvere
Sigillatura strutturale: adozione di un design completamente chiuso IP67, utilizzando anelli di tenuta in gomma siliconica e tecnologia di saldatura a ultrasuoni per garantire che la polvere non possa entrare. Il display LCD di un determinato sistema di segnaletica ferroviaria è stato testato e utilizzato per 240 ore senza difetti in un ambiente polveroso con una velocità del vento di 0,5 m ³/h.
Purificazione del flusso d'aria: dotato di-micro ventola integrata e filtro HEPA, che formano una camera di protezione a pressione positiva. Dopo aver adottato questa soluzione, la concentrazione di particelle interne del display LCD della camera bianca di un'azienda farmaceutica viene controllata secondo lo standard ISO Classe 5.
Rivestimento autopulente: applicare un nanorivestimento superidrofobico/superoleofobico (angolo di rotolamento<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.
