起雾装置和起雾方法与流程

本发明涉及起雾装置，特别是涉及视觉表面检测领域应用的起雾装置和起雾方法。

背景技术：

手机屏幕表面有一层透明导电薄膜，如果镀膜有缺陷，则会严重影响用户的触控体验。但是由于膜很薄(数十纳米)，而且是透明的，很难通过视觉系统直接观察到。目前，一种非常有效的方法，可以提高膜上的缺陷和基底玻璃之间的光学差异，这样就便于检测出缺陷。这种方法就是在玻璃表面均匀覆盖一层雾。这样通过光学摄像头可以明显观察到缺陷。由于缺陷有可能出现在手机玻璃的任何一个位置，为了加快检测速度，需要可以在较大的幅面上非常均匀地产生雾层。

此外，还有很多其它超薄涂层的缺陷检查，都需要借助到表面雾层。

目前，工业界在表面起雾装置方面进行了很多探索，主要有以下一些方法来起雾：

(1)机械喷雾法。其原理是通过高速气流粉碎指定流量的水，形成类似气溶胶，喷射到表面成雾。其优点是可以精确制定起雾量，起雾过程连续。但是，这种雾的颗粒尺寸偏大，且分布不太均匀，难以支持高分辨率的缺陷检查。

(2)沸腾鼓泡法。其原理是将水加热到沸腾产生蒸汽，然后用空气载带蒸汽，喷射到屏幕表面，冷凝后成雾。这种方法的特点是成雾连续，装置成本较低。但是，起雾量不稳定，而且不能精确调整起雾量。

(3)液滴爆炸起雾。其方法类似与喷墨打印，即给液滴脉冲加热，让它快速气化，喷射到表面成雾。这种方法的优点是比较方便实现雾图案的描绘，且可以通过液体速度控制喷雾量。但是，其缺点是很难在较快速度下连续覆盖较大幅面。

技术实现要素：

基于此，提供一种起雾装置。该起雾装置可大幅面高均匀度起雾、起雾量连续可调、成雾为纳米级液滴颗粒。

一种起雾装置，包括：

蒸发器，所述蒸发器用于产生蒸汽，

温差调控器，所述温差调控器与所述蒸发器相连，所述温差调控器用于将蒸发器产生的蒸汽与载气混合形成混合气，并将混合气的温度调节到一定范围内，

流速分布调节器，所述流速分布调节器与所述温差调控器相连，所述流速分布调节器用于调节温差调控器形成的混合气的流速和流速分布。

本发明的装置采用三层控制，第一层控制是采用连续稳定型蒸发器，将定量定速的水完全转化为蒸气。第二层控制，在温差调控器的腔室内，载气与水蒸气按比例均匀混合，调节到与起雾表面有所需的温差和混合比例。第三层控制，在流速分布调节器内，均衡出口气流各点的速度，达到匀速线状层流。这样，在流速分布调节器的出口处会形成射流，被处理试样(例如手机玻璃)在射流下方匀速运动，可在被处理试样的全幅面均匀覆盖一层雾，通过本发明各层控制的协同作用下，雾的颗粒可为纳米级。且通过蒸发器的流量调节可实现起雾量连续可调。

在其中一个实施例中，所述蒸发器为微通道蒸发器。

在其中一个实施例中，所述蒸发器的进水口与第一计量泵相连。

在其中一个实施例中，所述温差调控器包括第一进气口和第二进气口，所述第一进气口与所述蒸发器的蒸汽出口连通，所述第二进气口与第二计量泵相连。

在其中一个实施例中，所述第一进气口和第二进气口垂直设置。

在其中一个实施例中，所述流速分布调节器包括依次布置的第一整流狭缝、流速分布调节机构和第二整流狭缝，所述混合气依次经过第一整流狭缝、流速分布调节机构和第二整流狭缝，所述流速分布调节机构包括两个梯形活动调节片以及用于控制两个调节片运动的调节片控制组件。

一种起雾方法，将蒸汽与载气混合形成混合气体，其中，蒸汽和载气的体积比为5:1-9:1，对混合气体的温度进行调节，使混合气体与载气的温差调节到50℃-90℃，对混合气体的流速和流速分布进行调节。

在其中一个实施例中，所述对混合气体的流速和流速分布进行调节具体为：

先将混合气体的流速调节到0.3m/s-1.0m/s，然后对混合气体的流速分布进行调节，最后将混合气体的流速调节到7m/s-12m/s。

附图说明

图1为本发明的实施例的起雾装置的原理图。

图2为本发明的实施例的起雾装置的示意图。

图3为本发明的实施例的起雾装置上的流速分布调节器的示意图。

图4为本发明的实施例的流速分布调节器的两个梯形薄片的设置方式示意图。

图5为本发明的实施例的流速分布调节器的第一整流狭缝的示意图。

图6为本发明的实施例的起雾装置在一屏幕上均匀覆盖一层雾层的示意图。

其中：

110、蒸发器120、温差调控器130、流速分布调节器

200、被处理试样310、第一计量泵320、第二计量泵

131、第一整流狭缝132、流速分布调节机构133、第二整流狭缝

132a、调节片

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1和图2所示，本发明的实施例提供了一种起雾装置，该装置包括：

蒸发器110，所述蒸发器110用于产生蒸汽。

温差调控器120，所述温差调控器120与所述蒸发器110相连，具体的，温差调控器120上设置蒸汽入口，该蒸汽入口与蒸发器110上的蒸汽出口相连，同时温差调控器120上设置载气入口，用于输入载气。所述温差调控器120用于将蒸发器110产生的蒸汽与载气混合形成混合气，并将混合气的温度调节到一定范围内。

流速分布调节器130，所述流速分布调节器130与所述温差调控器120相连，具体的，可以在上述温差调控器120的混合气体出口处设置上述流速分布调节器130。所述流速分布调节器130用于调节温差调控器120形成的混合气的流速和流速分布。流速分布指某一断面上各点流速方向、大小的分布情况。

需要说明的是，上述载气可以是空气等类型的气体。上述载气用于与蒸汽混合后流向流速分布调节器130。

本发明的装置采用三层控制，第一层控制是采用连续稳定型蒸发器110，将定量定速的水完全转化为蒸气，这里，可通过计量泵等类型的装置来实现向蒸发器定量定速的供水。第二层控制，在温差调控器120的腔室内，载气与水蒸气按比例均匀混合，调节到与起雾表面有所需的温差和混合比例，其中，载气可通过计量泵、气体流量计等装置实现定量供给，水蒸气可通过计量泵等装置实现定量供给。第三层控制，在流速分布调节器130内，均衡出口气流各点的速度，达到匀速线状层流。这样，在流速分布调节器130的出口处会形成射流，被处理试样200(例如手机玻璃)在射流下方匀速运动，可在被处理试样200的全幅面均匀覆盖一层雾，雾的颗粒可为纳米级。

本实施例中，上述蒸发器110优选为连续稳定型蒸发器110，要求可以连续将指定流量的水完全蒸发，而且所得蒸汽的流量波动不超过±10％。连续稳定型蒸发器110可应用现有技术中常用的蒸发器110，例如微通道蒸发器110，该种蒸发器110的毛细蒸发通道为0.1mm-1.0mm。可以理解，也可以应用其它类型的蒸发器110，只要符合上述要求即可。

具体的，上述蒸发器110在使用时，其进水口与第一计量泵310相连。第一计量泵310与水源相连。通过第一计量泵310将水送入蒸发器110内。同时，第一计量泵310还可控制蒸汽的流动状况。

本实施例中，所述温差调控器120包括第一进气口和第二进气口，所述第一进气口与所述蒸发器110的蒸汽出口连通，所述第二进气口与第二计量泵320相连。通过第二计量泵320将载气输送进入温差调控器120内，使载气与蒸汽在温差调控器120内混合。当载气为空气时，第二计量泵320就将空气输送进入温差调控器120内。

上述温差调控器120可以应用现有的用于调节温度的装置。例如，温差调控器120可以包括一个腔体，腔体内部用于将蒸汽和载气进行混合。该腔体上可以缠绕有伴热带，腔体内还设置有温度传感器，温度传感器以及伴热带可与温度控制器相连。温度控制器可应用现有的仪器仪表，例如可为一个pid闭环控温的温控仪表。温度传感器用于检测腔体内部温度并将数据发送给温度控制器，温度控制器根据该数据调节伴热带的发热量，进而控制腔体内的温度。可以理解，上述温差调控器120也可以是通过铸铝将腔体和电热管连接成整体的模块，腔体内设置温度传感器，温度传感器和电热管与温度控制器相连。

进一步的是，本发明通过实验证明，蒸汽与载气的比例以及混合气体与被处理表面的温差对于起雾液滴的粒径分布至关重要。这里，粒径分布是指不同粒径的颗粒的数量。

实验证明，蒸汽和载气的比例在5:1-9:1之间效果较好。例如，蒸汽和载气的比例为5:1,6:1,7:1,8:1,9:1。同时，混合气体与载气的温差达到50℃-90℃效果较好。

本实施例中，所述第一进气口和第二进气口垂直设置。这样设置，使得蒸汽和载气在温差调控器120的腔体内垂直混合。这样设置，有利于气体混合。

本实施例中，所述流速分布调节器130包括依次布置的第一整流狭缝131、流速分布调节机构132和第二整流狭缝133，所述混合气依次经过第一整流狭缝131、流速分布调节机构132和第二整流狭缝133，所述流速分布调节机构包括两个梯形活动调节片以及同于调节片控制组件。所述流速分布调节机构包括两个梯形活动调节片132a以及用于控制两个调节片132a运动的调节片控制组件。调节片控制组件可以为螺钉。两个调节片132a通过螺钉连接在一起，例如，两个调节片132a的端部通过螺钉连接在一起。两个调节片132a可绕螺钉旋转一定角度。通过调节片132a的旋转可调节两个调节片132a之间的缝隙的大小。进而可实现流速分布调节。

具体的，如图3至图5所示，上述第一整流狭缝131可以是在一个板体上开设一个狭缝。例如，第一整流狭缝131为一个宽度为6mm-10mm的方形狭缝，可将混合气体流速增加到0.3m/s-1.0m/s左右。上述流速分布调节机构132为两个可以活动的梯形薄片132a，两个梯形薄片132a的斜边相对设置，两个梯形薄片132a之间为狭缝，通过调节两个梯形薄片132a的相对位置，可以调节狭缝开口，进而可以调节速度分布。上述第二整流狭缝133可以是在一个板体上开设一个狭缝。例如，第二整流狭缝133为宽度为0.2mm-0.3mm的方形狭缝，进一步将混合气体流速增加到7m/s-12m/s。

通过以上分析可知，本发明具有以下有益效果：

(1)起雾连续均匀；

(2)起雾量连续可调；

(3)起雾液滴小；

(4)方便实现大幅面快速起雾。

本发明的实施例还提供了一种起雾方法，将蒸汽与载气混合形成混合气体，其中，蒸汽和载气的体积比为5:1-9:1，对混合气体的温度进行调节，使混合气体与载气的温差调节到50℃-90℃，对混合气体的流速和流速分布进行调节。

在其中一个实施例中，所述对混合气体的流速和流速分布进行调节具体为：

先将混合气体的流速调节到0.3m/s-1.0m/s，然后对混合气体的流速分布进行调节，最后将混合气体的流速调节到7m/s-12m/s。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。