Многосекционное табло Советский патент 1983 года по МПК G09F9/302 

00

vi Изобретение относится к-автоматике и может быть использовано в л цевых панелях пультов и блоков эле ронной аппаратуры для отображения цифровой, текстовой, графической ин формации, а также найдет применение на авиационном, железнодорожном, морском,.автомобильном транспортах и на различных сооружениях. Известны конструкции многосекционных световых табло, содержащих раму с металлической сеткой, панель рамы разделена на ячейки, внутри которых расположена пластина с держателями для ламп, сами лампы накаливания и токоподводы i , Наиболее близким к предлагаемому является многосекционное световое табло, содержащее корпус с прозрачной лицевбй панелью, внутри которого на основании установлена решетка, в ячейках которой установлен плоские индикаторные элементы, например термохромные. В качестве растровой точки табло могут быть использованы лампы накаливания в плоском оформлении и термохромные индикаторы 2 . Недостатком известного устройства, особенно в случае использования плоских индикаторов, является то, что из-эа больших потерь теп ла за счет конвекции и теплопроводности, индикаторные элементы потреб ляют значительную мощность. Кроме того, в случае применения пассивных индикаторных элементов яв ляется неудовлетворительная четкост изображения из-за засветки от работающих элементов на неработающие в данный момент элементы. При использовании растровой точки табло на основе термохррмных индикаторов имеет место взаимное влияние их друг на друга из-за конвективных потоков тепла, восходящих от нагретых индикаторных элементов. В результате ухудшается четкость изображения из-за изменения цвета на некоторой части поверхности неработающих элементов. Цель изобретения - снижение потребляемой мощности и повышение чет кости изображения табло. Указанная цель достигается тем, .что в многосекционном табло, содержащем корпус с прозрачнсэй лицевой панелью, внутри которого на основании установлена решетка, в ячейка которой установлены плоские индикаторные элементы, например термохромные , размеры ячеек решеток определяются соотношением L-P Го,05 -0,1 для Б 200-60 (О, - 0,3 для 60-10, где t - максимальная высота ячейки решетки, мм; Р - толщина индикаторного элемента, мм; & - расстояние между перегородками решетки, равное линейному размеру индикаторного элемента, мм. На фиг.1 изображено многосекционное табло, поперечный разрез; на фиг.2 - вид секции табло сверху (без прозрачной пластины). Многрсекционное табло содержит корпус 1 с прозрачной лицевой панелью 2, например .из стекла. Вплотную к ней установлена решетка из вертикальных и горизонтальных перегородок 3., к KOTOpfcJM вплотную при- . легает диэлектрическое основание 4 с отверстиями 5. Над отверстиями 5 диэлектрического основания 4 в ячейках решетки 3 расположены плоские термохромные индикаторные элементы 6. Термохромные индикаторные элементы конструктивно представляют собой диэлектрическую подложку толщиной 30-50 мкм с нанесенной на одной стороне пленочной термохромной структурой. На другой стороне подложки индикатора находится пленочный на- . греватель 7, например из нихрома, с контактными дорожками, к .которым присоединены проволочные выводы 8. Количество ячеек, образованных вертикальными и горизонтальными перегородками, и их размеры опре|Деляются информационной емкостью табло (количество растровых точек . табло) и размерами термохромного индикатора. Каждый индикаторный элемент имеет два вывода, один из которых присоединен к общей шине, а другой независимый. При подаче питающего напряжения относительно общей шины и независимого вывода какого-либо индикаторного элемента по пленочному нагревателю последнего протекает электрический ток, при этрм осуществляется нагрев термрхромного слоя индикаторного элемента, и при достижений им температуры фазового перехода происходит контрастное изменение цвета всей поверхности индикаторного элемента. После снятия питающего напряжения индикаторный элемент остывает и приобретает первоначальный цвет. Теплоотдача, т.е. тепловые потери от нагре того индикаторного элемента, происходит за счет теплопроводности, излучения и конвекции. Для того,чтобы снизить потребление мощности индикаторным -элементом, необходимо.уменьшить его тепловые потери. Потери тепла за счет теплопровод ности пропорциональны площади контакта индикаторного элемента с диэлектрическим основанием. Уменьшение этих потерь в предлагаемом устройстве осуществляется тем, что в диэлектрическом основании имеются , отверстия, размер которых совпадает с размерами индикатора, и тем самым площадь контакта индикаторного .элемента с основанием значительно уменьшена. При этом геометрическая форма отверстий сутцествен ной роли не играет. Уменьшение потери тепла за счет конвекции осуществляется образованием замкнутого объема, ограниченного прозрачной лицевой панелью, стенками решетки и поверхностью тер мохромного индикаторного элемента, определенной высотой этого объема, равной высоте решетки из горизонтал ных и вертикальных перегородок. Коэ фициент те/1лоотдачи конвекцией (рассматриваем случай естественной конвекции) тела, находящегося в неорганиченной среде, является сложной функцией физических параметров и температуры среды, в данном случа воздуха, а также .зависит от формы, строения поверхности и размеров тепла. Теплоотдача конвекцией в ограниченном пространстве зависит еще от формы и размеров пространства. Поскольку обычно рабочее положение табло вертикальное, то рассмотрим теплоотдачу конвекцией в вертикальной воздушной прослойке, заключенной между поверхностью индикаторного элемента и прозрачной лицевой панелью. Если высота ячейки Li достаточна велика, то восходящий и нисходящий потоки воздуха движутся без взаимных помех, в этом случае теплоотдача конвекцией имеет такой же.характер, как и в неограни ченной среде, как если бы решетки и прозрачной лицевой панели не было бы совсем. Если L мала, то вследств взаимных помех возникают внутренние циркуляционные контуры, зависящие от длины прослойки по вертикали, в нашем случае от , ограничивающие и даже практически вовсе исключающи .конвекцию. Определение коэффициента теплоотдачи конвекцией составляет главную трудность при изучении конвективной теплоотдачи. Обычно его опре деляют экспериментально. В связи с этим были проведены расчеты и много численные эксперименты по определе нию потребляемой мощности и времен включения термохромного ин : икaтopнo го элемента в зависимости от его р меров и условий эксплуатации. На о новании прлученных результатов и бы ли, установлены формулы, определяющие высоту решетки, связывающие длину игздикаторного элемента и его толщину Р и имеющие вид для Р 200-60 ,. Г0,05 - 0,1 В L0,l - 0,3 для f 60 - 10, где L - максимальная высота ячейки решетки, мм; р - толщина индикаторного эле.мента, мм; .В - расстояние между пйрегородками, равное линейному размеру индикаторного элемента, мм. Определяющим размером в теории конвективного теплообмена считается длина поверхности теплообмена в направлении движения среды. Если задано несколько размеров, то за определяющий размер принимают тот, от которого процесс теплообмена зависит в большей степени и который более всего отвечает физическому существу процесса. В нашем случае за определяющий размер следует принять размер индикаторного элемента по бертикали при вертикальном положении табло.. Секции табло, образованные горизонтальными и вертикальными перегородками решетки, могут быть и не прямоугольными, их конфигурация, а также конфигурация индикаторного элемента-заЬисят от коякретного исполнения табло, обеспечивающего лучшее считывание информации с него. В этом -случае рассмотрены прямоугольные секции, if размеры индикаторного элемента совпадают с размерами секций. В любом случае определяющим размером индикаторного элемента при вертикальном положении табло является наибольший размер индикаторного элемента по вертикали. Определенная высота решетки, а также примыкание решетки вплотную к прозрачной пластине с одной стороны и диэлектрическому основанию с другой стороны улучшают четкость изображения информации на табло, так .как при этом исключаются конвективные восходящие потоки тепла от ниже расположенных работающих индикаторных -элементов на верхние, не работающие в данный момент индикаторные элементы, т.е.. исключается нежелательное явление изменения цвета поверхности неработающих элементов. Разработан и : изготовлен макетный образец многосекционного информационного табло, содержащего 54 растровые точки, образованные 54 термохромнымй индикаторами ид основе окиснОванадиевой структуры ФТИРОС, с размерами каждого инДикатора 60x60 мм. Табло предназначено для отображения буквенной и .цифровой

информации, высота знака 420 мм. Размеры табло 690х 440 к 30 мм, вес табло 6 кг. Минимальная потребляемая мощнойть на одну растровую точку 5 Вт.

Применение предлагаемого многосекционного информационного табло позволит снизить потребляемую мощность на 30% и повысить четкость изображения табло.

МНОГОСЕКЦИОННОЕ ТАБЛО, содёржащее корпус с прозрачной лицевой naHejQira, внутри которого на основании установлена решетка, в ячейках которой установлены плоские индикаторные элементы, например термохромные, о ,л и ч а ю щ е а с я те;м, что, с целью повышения четкости изображе- ния и уменьшения потребляемой мошности, размеры ячеек ,решетки деляются соотношением е Го,05 - 0,1 200-60 для L-P 1о,1 - 0,3 е 8 60 -10, для где Ц Высота ячейки решетки, мм; е расстояние между перегородками решетки, равное линейному размеру индикаторного элемента, мм; толщина индикаторного элеР мента, мм«9