1, Orsakerna och skyddsteknikerna för kondens
Fysisk mekanism för kondensation
Kärnan i kondensation är fenomenet att vattenånga blir flytande när den kyls. När LCD-skärmens yttemperatur är lägre än daggpunktstemperaturen för den omgivande luften, kommer vattenånga i luften att kondensera till flytande vatten på skärmens yta. Till exempel, i en miljö med en temperatur på 25 grader och en relativ luftfuktighet på 80 %, är daggpunktstemperaturen cirka 21 grader. Om LCD-skärmens yttemperatur sjunker under 21 grader på grund av avstängning av utrustningen eller plötsliga miljöförändringar, kommer kondens att uppstå omedelbart.
Branschfall: En tillverkare av petrokemiska instrument orsakade en gång ett stort område med kortslutningar på bildskärmen i en sats utomhusinstrument under regnperioden på grund av att man inte tog hänsyn till kondensproblem. Efter testning visade det sig att yttemperaturen på skärmen är 3 grader lägre än omgivningstemperaturen, och när luftfuktigheten når 95% är daggpunktstemperaturen och skärmtemperaturskillnaden endast 1,2 grader, vilket direkt utlöser kondens.
Skyddstekniksystem
(1) Miljökontroll
Temperatur- och fuktighetströskelhantering: Konventionella industriella LCD-skärmar är lämpliga för miljöer med luftfuktighetsnivåer på 30% -90% och temperaturer från -15 grader till 55 grader; Lagringsförhållandena är luftfuktighet på 10% -90% och temperatur på -20 grader till 60 grader. När tröskeln överskrids måste skyddsmekanismen aktiveras.
Applicering av torkmedel: Professionella elektroniska torkmedel (som silikonpartiklar) placeras inuti bildskärmen, med en fuktupptagningskapacitet på upp till 30 % av sin egen vikt, vilket effektivt kan fördröja uppkomsten av kondens. En tillverkare av medicinsk utrustning har minskat risken för kondens med 75 % genom att bädda in torkmedelsmoduler på skärmens baksida.
(2) Strukturell optimering
Tätningsdesign: Speciella tätningsmaterial (som epoxihartsinkapsling) används för att täta kanterna på bildskärmen för att förhindra att vattenånga kommer in. Ett visst militärt instrument uppnår en IP67-skyddsnivå genom en tre-förseglad struktur och kan arbeta kontinuerligt i 72 timmar utan kondens i en miljö med 95 % luftfuktighet.
Värmefilmsteknik: Integrera genomskinlig ledande värmefilm på baksidan av bildskärmen och bibehåll skärmtemperaturen 2-3 grader högre än daggpunktstemperaturen genom PID-temperaturkontrollalgoritm. En viss smart mätare använder en lågeffekts värmefilm på 0,1W/cm ², vilket bara ökar strömförbrukningen med 5 %, men minskar kondensavbrottsfrekvensen med 90 %.
(3) Driftsstandarder
Slå på regelbundet för att driva fukt: Långtidsavstängningsutrustning måste vara påslagen i 2 timmar per vecka för att använda värmen som genereras av skärmen för att avdunsta intern fukt. Ett visst instrument för järnvägstransitering minskade reparationsgraden för lagerutrustning från 12 % till 2 % genom denna metod.
Rengöring och underhåll: Använd en mikrofiberduk doppad i ett specialiserat rengöringsmedel (pH 6,5-7,5) för att torka av ytan, undvik fuktinträngning. Det är strängt förbjudet att använda organiska lösningsmedel som alkohol, eftersom de kan korrodera den polariserande filmen och orsaka onormal visning.
2, Farorna med statisk elektricitet och skyddssystem
Destruktiva effekter av statisk elektricitet
Elektrostatisk urladdning (ESD) kan skada LCD-skärmar i två lägen:
Plötsligt fel: Direkt nedbrytning av drivrutinen IC eller TFT-array, manifesterad som omedelbar krasch eller skärmflimmer, vilket står för cirka 10 %.
Potentiellt fel: orsakar metallmigrering eller isoleringsskador, vilket resulterar i förkortad livslängd eller intermittenta fel, vilket står för upp till 90 %. Enligt statistik från en tillverkare av halvledarutrustning har oskyddade LCD-skärmar en genomsnittlig livslängd på endast 3 år i produktionsmiljön, medan skyddade LCD-skärmar kan hålla i över 8 år.
Skyddsteknik Matrix
(1) Materialval
Konduktiv beläggning: Spraya ITO (indiumtennoxid) ledande skikt på skärmens yta för att kontrollera ytresistansen inom intervallet 10 ⁶ -10 ⁹ Ω/sq, vilket snabbt kan ladda ur statisk elektricitet. En handterminal har ökat ESD-motståndsspänningen från 2kV till 8kV genom denna teknik.
Antistatisk förpackning: Använder en kombination av ledande skum (ytmotstånd<10 ⁴ Ω) and shielding bags (shielding effectiveness>40dB) för förpackningar har en tillverkare av logistikterminaler minskat transportskadorna från 5 % till 0,3 % genom denna lösning.
(2) Jordningssystem
Jordning på arbetsplatsen: Den anti-statiska arbetsbänken, golvet och verktygen är jordade genom ett 1M Ω-motstånd för att ladda ur statisk elektricitet och förhindra kortslutning av utrustning. En viss elektronikfabrik minskade ESD-olycksfrekvensen i produktionslinjen med 82 % genom att standardisera jordningssystemet.
Jordning av utrustning: LCD-metallramen är pålitligt ansluten till utrustningens hölje genom fjäderplattor, med ett jordningsmotstånd på<0.1 Ω. A certain medical device has improved the solution rate of touch screen drift problem to 99% by optimizing the grounding path.
(3) Processkontroll
Fukthantering: Att bibehålla en relativ luftfuktighet på 40% -60% i produktionsmiljön kan avsevärt minska genereringen av statisk elektricitet. En viss panelfabrik minskade den statiska spänningen i verkstaden från 3kV till 0,5kV genom att installera ultraljudsbefuktare.
Jonvindneutralisering: Installera jonfläktar i kritiska processer för att generera positiva och negativa joner och neutralisera statisk elektricitet. En viss SMT-produktionslinje har minskat komponentadsorptionsfelfrekvensen från 0,2 % till 0,01 % genom denna teknik.
(4) Driftsstandarder
Personalskydd: Operatörer bär anti-statiska armband (motstånd<1M Ω) and anti-static clothing (surface resistance<10 ΩΩ). A certain aerospace research institute has reduced the damage rate of electronic components by 95% through strict dress codes.
Isolering av utrustning: Använd anti-statiska brickor för att transportera bildskärmar och undvik kontakt med högstatiska material som plast och syntetiska fibrer. En viss bilinstrumentfabrik minskade repningsfrekvensen på skärmen från 3 % till 0,1 % genom att byta ut förpackningsmaterial.
3, Bransch bästa praxis
Medicinsk utrustning fält
En hög-bildskärmstillverkare har etablerat ett skyddssystem med tre-nivåer:
Designskikt: Antagande av full lamineringsteknik för att eliminera luftskiktet mellan bildskärmen och pekskärmen, vilket minskar ackumulering av statisk elektricitet;
Produktionslager: Installera ESD-övervakningssystem i den dammfria-verkstaden för att visa statisk-realtidsspänning vid varje arbetsstation;
Användningsskikt: Förse användarna med anti-rengöringskit, inklusive ledande trasa och neutralt rengöringsmedel.
Denna lösning gör det möjligt för produkten att klara IEC 61000-4-2 standard 8kV kontakturladdningstest, vilket minskar reparationsfrekvensen på marknaden till under 0,5 %.
Industriellt kontrollfält
En viss PLC-tillverkare har utvecklat en kompositskyddslösning för utomhusinstrument:
Strukturellt skydd: Skärmen använder GORE-TEX-film som andas, som balanserar inre och yttre lufttryck samtidigt som den är vattentät;
Kretsskydd: Lägg till TVS-diod till drivrutinen IC, klämspänning<15V;
Programvaruskydd: Utveckla detekteringsalgoritmer för statisk elektricitet som automatiskt startar om systemet när onormal spänning upptäcks.
Denna lösning gör det möjligt för utrustningen att fungera stabilt i en miljö med -40 grader till 85 grader och 95 % luftfuktighet, och har erhållit ATEX explosionssäker certifiering.
