Giải pháp loại bỏ hiện tượng đọng sương trên mặt kính camera trong hệ thống quang điện tử

Trong điều kiện môi trường đặc biệt có độ ẩm cao, nhiệt độ khắc nghiệt như môi trường biển đảo, trên mặt kính của hệ quang điện tử thường xảy ra hiện tượng đọng sương. Bài báo trình bày một giải pháp hữu ích loại bỏ hiện tượng này bằng việc điều khiển các tham số nhiệt độ và độ ẩm trong một buồng camera được thiết kế có cơ cấu bẫy hơi nước với tham số điều khiển phù hợp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giải pháp loại bỏ hiện tượng đọng sương trên mặt kính camera trong hệ thống quang điện tửKỹ thuật điện tử GIẢI PHÁP LOẠI BỎ HIỆN TƯỢNG ĐỌNG SƯƠNG TRÊN MẶT KÍNH CAMERA TRONG HỆ THỐNG QUANG ĐIỆN TỬ Đỗ Doanh Điện1*, Nguyễn Phú Giang1, Vũ Ba Đình1 Tóm tắt: Hiện nay việc sử dụng các hệ quang điện tử phục vụ cảnh giới, giám sát, quan sát trở lên phổ biến. Trong điều kiện môi trường đặc biệt có độ ẩm cao, nhiệt độ khắc nghiệt như môi trường biển đảo, trên mặt kính của hệ quang điện tử thường xảy ra hiện tượng đọng sương. Bài báo trình bày một giải pháp hữu ích loại bỏ hiện tượng này bằng việc điều khiển các tham số nhiệt độ và độ ẩm trong một buồng camera được thiết kế có cơ cấu bẫy hơi nước với tham số điều khiển phù hợp.Từ khóa: Điểm đọng sương, độ ẩm tương đối, Quang điện tử, Mặt kính camera. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ở áp suất khí quyển nhất định, nhiệt độ điểm sương của một khối không khí lànhiệt độ mà ở đó thành phần hơi nước sẽ bắt đầu ngưng tụ thành dạng lỏng. Điểmsương có liên quan với độ ẩm tương đối, độ ẩm tương đối cao chỉ ra rằng điểmsương gần với nhiệt độ không khí hiện thời. Độ ẩm tương đối đạt 100% chỉ ranhiệt độ điểm sương bằng với nhiệt độ hiện tại và không khí gọi là bão hòa[2].Việc nghiên cứu điểm sương và tác động của hiện tượng đọng sương đối với conngười, vật nuôi, các trang bị kỹ thuật đã được nhiều ngành, lĩnh vực quan tâmnghiên cứu. Đối với lĩnh vực quân sự, việc bảo quản, niêm cất cũng như duy trìhoạt động của các máy móc, dụng cụ điện tử, cơ khí, khí tài quân sự cũng yêu cầurất cao về điều kiện môi trường đặc biệt là điểm sương, nhiệt độ và độ ẩm... Trong hệ thống quang điện tử trong đó có các loại camera lại càng bị ảnh hưởngbởi độ ẩm không khí và hiện tượng đọng sương trên mặt kính của chúng. Độ ẩmcao dẫn đến ẩm mốc làm các linh kiện hư hại, sinh ra hiện tượng phóng điện, chạmchập. Ngược lại, độ ẩm quá thấp dễ dẫn đến cong vênh cho các bảng mạch. Trongđiều kiện khí hậu nóng ẩm ở vùng nhiệt đới, đặc biệt ở nước ta, độ ẩm không khíluôn cao. Về đêm và sáng trên cả hai bề mặt kính camera thường xảy ra hiện tượngđọng sương, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng quan sát của thiết bị. Bài báo này trình bày một giải pháp loại bỏ hiện tượng đọng sương trên mặtkính camera trong hệ quang điện tử hỗ trợ cảnh giới cho bộ đội sử dụng ở điềukiện biển đảo. Trên cơ sở thiết kế phần cơ khí với cơ cấu bẫy hơi nước, cơ cấu sấymặt kính và mô đun điều khiển nhiệt độ, độ ẩm để triệt điểm đọng sương, giúp chomặt kính của hệ quan sát luôn đảm bảo độ trong suốt. 2. HIỆN TƯỢNG ĐỌNG SƯƠNG Ở ĐIỀU KIỆN BIỂN ĐẢO – ĐẶC ĐIỂM VÀ KHẢ NĂNG KHẮC PHỤC2.1. Đặc điểm khí hậu biển đảo36 Đ.D. Điện, N.P. Giang, V.B. Đình, “Giải pháp loại bỏ … hệ thống quang điện tử.”Nghiên cứu khoa học công nghệ Khí hậu biển đảo mang nét chung của khí hậu các vùng duyên hải lân cận trênđất liền và của vùng khí hậu hải dương. Các đặc điểm của khí hậu bao gồm: chế độnhiệt, chế độ mưa, ẩm, chế độ gió, bốc hơi, nắng…Hệ thống quang điện tử của đềtài áp dụng cụ thể cho quần đảo Trường Sa. Qua nghiên cứu các tài liệu về khí hậubiển Đông[4] thì khí hậu quần đảo Trường Sa rất khắc nghiệt. Chế độ nhiệt vùngbiển quần đảo Trường Sa mang đặc điểm của chế độ nhiệt vùng biển nhiệt đới xíchđạo, có nền nhiệt độ cao và ít biến đổi qua các mùa trong năm. Giá trị nhiệt độtrung bình năm vào khoảng 27,0 - 28,00C. Tháng nóng nhất là tháng năm với nhiệtđộ trung bình tháng là 29,20C, tháng có nhiệt độ thấp nhất là tháng một với nhiệtđộ trung bình tháng khoảng 26,00C. Lượng mưa ở vùng biển quần đảo Trường Salớn và có sự phân chia rõ rệt theo mùa, mùa mưa và mùa ít mưa. Lượng mưa trungbình năm khoảng 2300 - 2500mm với hơn 16 ngày mưa/tháng. Mùa mưa bắt đầutừ tháng năm cùng với sự bắt đầu của hoạt động gió mùa mùa hè và kết thúc vàotháng mười hai. Độ ẩm tương đối trung bình năm ở vùng biển quần đảo Trường Sarất cao. Độ ẩm chỉ xuống dưới 80% vào tháng tư và tháng năm. Chế độ gió vùngbiển Trường Sa ổn định theo mùa, tốc độ gió lớn. Tổng lượng bốc hơi năm ở vùngbiển quần đảo Trường Sa đạt giá trị lớn nhất so với các vùng biển khác. Lượng bốchơi trung bình năm phổ biến trên khu vực biển Đông dao động trong khoảng 700 -1300 mm trong khi tại vùng biển quần đảo Trường Sa đạt khoảng 1500mm.2.2. Các phương pháp khắc phục Việc khắc phục hiện tượng đọng sương cũng như các tác động của điều kiệnmôi trường khác cơ bản được thực hiện bằng các phương pháp như sử dụng máyhút ẩm, máy sấy, tủ bảo quản vi khí hậu. Trong các thiết bị quang điện tử trongquân đội, phương pháp phổ biến để khắc phục hiện tượng nấm mốc trên các ốngkính, mặt kính chủ yếu là sử dụng chất hút ẩm silicagel trong quá trình bảo quản.Sau một thời gian, có thể sấy các túi silicagel hoặc thay mới. Phương pháp này đơngiản, rẻ tiền nhưng không mang tính t ...