在日常條件下LED護(hù)欄管每天經(jīng)歷的溫度變化除正常的氣溫變化外,還有陽(yáng)光輻照加溫和連帶產(chǎn)生的溫室效應(yīng),那溫度對(duì)護(hù)欄管影響是怎么樣的呢?下面用氣體的狀態(tài)方程來(lái)做分析計(jì)算。一定量的氣體狀態(tài)一般用體積、溫度、壓強(qiáng)三個(gè)參數(shù)來(lái)描述,它們之間的關(guān)系有下列狀態(tài)方程式:pV=nRT
其中n——氣體的摩爾量,它的三個(gè)狀態(tài)量:p——壓強(qiáng)(單位KPa、千帕斯卡)、V——體積、T——氣體的熱力學(xué)溫度(單位K,開(kāi)爾文,等于273.15+攝氏溫度);R——氣體常數(shù)(R與壓力、溫度、氣體種類(lèi)有關(guān),護(hù)欄管常規(guī)應(yīng)用環(huán)境下可以認(rèn)為是一個(gè)固定值)。
常規(guī)情況下當(dāng)一條護(hù)欄管做好以后,密封良好封閉在管中的氣體摩爾量n是固定不變的,假定體積V是不變的,溫度T變化,由此導(dǎo)致壓強(qiáng)P跟隨變化,這個(gè)變化狀態(tài)量之間的關(guān)系由下列數(shù)學(xué)式來(lái)表達(dá):
其中p1是管封裝時(shí)的氣體壓強(qiáng),一般是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101.325kPa,T1是護(hù)欄管封裝時(shí)的溫度,隨生產(chǎn)時(shí)間變化,安裝在戶(hù)外隨氣溫變化后溫度是T2,P2是隨T2變化的氣體壓強(qiáng),簡(jiǎn)化后變成:P1=P1*T2/T1:
假如封裝時(shí)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、氣溫25℃,則T1=273+25=298K,p1=101.325KPa,溫度升高到45℃時(shí),T2=273+45=318K,代入上述算式3可得:
p2=101.325KPa×318K/298K=108.125KPa
此時(shí)燈具內(nèi)部壓強(qiáng)升高p2-p1=6.8KPa,典型的LED護(hù)欄管D型截面50*50mm,長(zhǎng)度1米內(nèi)表面面積約為0.17平方米,這個(gè)氣壓給管內(nèi)壁的壓力為6.8KPa×0.17平方米=1156牛頓,約為118公斤力。
當(dāng)晚上溫度下降到17度時(shí):T2=273+17=290,經(jīng)過(guò)同樣計(jì)算,管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為98.6KPa,相比大氣壓產(chǎn)生的負(fù)壓為2.725KPa,產(chǎn)生的反向壓力為463.25牛頓,約47公斤力。
通過(guò)上述計(jì)算我們可以看到:護(hù)欄管每天都受或大或小力的影響,破壞密封結(jié)構(gòu),如果這時(shí)降溫,護(hù)欄管內(nèi)部負(fù)壓就會(huì)吸氣進(jìn)入燈具內(nèi)部,外殼上附著的水份就乘隙而入了(大的降溫過(guò)程通常伴隨有雨雪霧)。
以上只是就D50型管做的分析,實(shí)際LED亮化夜景工程用的管有的還要大,實(shí)際環(huán)境中溫度變化也更嚴(yán)酷,我國(guó)北方冬天有-30℃的低溫,南方戶(hù)外烈日暴曬下有60℃以上的高溫,90℃的溫度變化帶給護(hù)欄管內(nèi)外約0.3大氣壓的壓力差,這也可以理解有些護(hù)欄管會(huì)破裂的原因了。
到現(xiàn)在為止,LED護(hù)欄管的制造廠(chǎng)家很少正視氣候的影響,無(wú)一例外的都在密封工藝上推陳出新,沒(méi)有做到點(diǎn)子上。世蘭光電開(kāi)發(fā)的動(dòng)態(tài)防水技術(shù),巧妙平衡LED護(hù)欄管內(nèi)外氣壓,消除溫度變化帶給護(hù)欄管的破壞因素,避免降溫低氣壓吸水,以低成本、高可靠的方案,一勞永逸解決困擾業(yè)界的防水難題。
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