放鏡片起霧眼鏡架的探索

鄭繼歡

【摘 要】我們先了解一下一個簡單的物理知識，當(dāng)鏡片上的溫度和周圍的空氣濕度有著顯著差異的時候，會有熱量釋放出來，并且由于水有較大的表面張力，在溫度較低的鏡片處于水汽較濃的環(huán)境下，水蒸氣遇到較自己溫度低的鏡片便凝結(jié)成冰，并在表面張力的作用下結(jié)成小水珠，當(dāng)鏡片布滿這樣形成的水珠時，水珠如同透鏡的折射作用，使得通過光線雜亂無章，也就在鏡片上便會形成霧氣。所有戴眼鏡的人，都知道最大的煩惱莫過于鏡片出霧。在寒冷的冬季或者每天早晨戴眼鏡都會遇到過眼鏡起霧的問題，再或者戴上口罩會起霧，吃飯的時候也會起霧，就連喝口熱水也會起霧，這讓很多人都非常困擾，嚴(yán)重影響視力，是生活、工作中不可忽視的事情，所以市面上也有一些防止鏡片起霧的物品，但終究不能徹底解決問題。

【關(guān)鍵詞】防鏡片起霧

日常生活當(dāng)中有各種各樣的小問題，在如何困擾我們的過程中，我們也應(yīng)該去準(zhǔn)求一種較好的解決辦法，如鏡片起霧，就是一種很常見的生活現(xiàn)象，多數(shù)眼鏡佩戴人群都深受其擾，因此在市面上有也一些防止鏡片起霧的產(chǎn)品，如涂抹的試劑和特殊的眼鏡片使用材料，可以防止類似溫差較大所引起的鏡片起霧現(xiàn)象。但在這過程中，前者因為使用不便，而后者因為價格較高，所以兩者都沒有被市場消費人群所廣泛接受，因此在市面并不常見。鑒于此，我們對相關(guān)領(lǐng)域展開了解，尋求一種可以較好解決問題的辦法，在進(jìn)行相關(guān)實驗和了解相關(guān)知識后，對放鏡片起霧眼鏡架開發(fā)以其方案進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計及合理安排，對各個功能進(jìn)行實現(xiàn)。

一、防鏡片起霧眼鏡架概述

防鏡片起霧眼鏡架是將傳統(tǒng)眼鏡架之中加入電阻絲、導(dǎo)熱材料、電池等材料，利用電阻絲加熱、導(dǎo)熱原理減少鏡片溫度與室內(nèi)外溫度和接觸環(huán)境的差值，從而避免和減少眼鏡的起霧現(xiàn)象。

（一）結(jié)構(gòu)的工作原理。將是將加熱裝置和電池存放于眼鏡架中，我們計劃安裝小型充電電池，從而使眼睛架可以長期循環(huán)使用，而后安裝電阻絲，環(huán)繞眼鏡片周圍，利用電阻材料加熱速度快、耗能小，對眼鏡片周圍的眼鏡架進(jìn)行加熱，最后導(dǎo)熱至眼鏡片上，達(dá)到鏡片因室內(nèi)外溫差大原因而起霧的目的。

（二）使用的材料。電阻絲、電池、導(dǎo)熱裝置。

二、發(fā)熱絲的相關(guān)說明

發(fā)熱絲是最為常見的一種發(fā)熱元件，其作用是在通電后發(fā)熱，將電能轉(zhuǎn)化為熱能。發(fā)熱絲的應(yīng)用范圍很廣，多種常用電熱設(shè)備都會采用發(fā)熱絲作為發(fā)熱元件，因此發(fā)熱絲在醫(yī)療、化工、電子、電器、冶金機(jī)械、陶瓷玻璃加工等行業(yè)都有應(yīng)用。

（一）發(fā)熱絲的工作原理。發(fā)熱絲的工作原理與其他金屬發(fā)熱元件相同，都是金屬通電后的電熱現(xiàn)象。電熱就是指電流在通過導(dǎo)體后，電流會產(chǎn)生一定的熱量并被導(dǎo)體傳遞出來。發(fā)熱絲本身就是金屬導(dǎo)體，在通電后即會散發(fā)出熱量、提供熱能。

（二）發(fā)熱絲的材料的介紹和選取。發(fā)熱絲的種類是根據(jù)發(fā)熱絲的化學(xué)元素含量及組織結(jié)構(gòu)不同來劃分的。發(fā)熱絲的種類有鐵鉻鋁合金發(fā)熱絲和鎳鉻合金發(fā)熱絲。我們通過實驗結(jié)論，這兩種發(fā)熱絲可作為我防鏡片起霧眼鏡架的電熱元件，但其在功能特性方面各有不同。

（1）鐵鉻鋁合金發(fā)熱絲的優(yōu)缺點。鐵鉻鋁合金發(fā)熱絲的優(yōu)點是運(yùn)行溫度高，實驗得出鐵鉻鋁合金發(fā)熱絲的最高運(yùn)行溫度可到1400℃。鐵鉻鋁合金發(fā)熱絲的使用壽命長、電阻率高、表面復(fù)合高，并有較好的抗氧化性。鐵鉻鋁合金發(fā)熱絲的缺點是在高溫環(huán)境下的強(qiáng)度較低，隨著溫度的升高鐵鉻鋁合金發(fā)熱絲的可塑性會增強(qiáng)，也就是說鐵鉻鋁合金發(fā)熱絲在高溫中容易發(fā)生變形，且變形后不易修復(fù)。這種鐵鉻鋁合金發(fā)熱絲就是我們市面上常見的A1電工發(fā)熱絲，這種發(fā)熱絲廣泛用于電工行業(yè)，是各個國家電工高度認(rèn)可的安全系數(shù)較高的發(fā)熱絲。因其價格便宜，性能穩(wěn)定，A1發(fā)熱絲在電子煙行業(yè)初期受到了廣泛的運(yùn)用。

（2）鎳鉻合金發(fā)熱絲的優(yōu)缺點。鎳鉻合金發(fā)熱絲的優(yōu)點是在高溫環(huán)境中的強(qiáng)度高，長期高溫運(yùn)行不易變形，不易改變結(jié)構(gòu)，且鎳鉻合金發(fā)熱絲的常溫塑性好，變形后的修復(fù)較為簡單。此外，鎳鉻合金發(fā)熱絲的輻射率高、不帶磁性、耐腐蝕能力好、使用壽命長。鎳鉻合金發(fā)熱絲的缺點是運(yùn)行溫度不能達(dá)到上一種發(fā)熱絲的水平。鎳鉻合金發(fā)熱絲的制造需要使用鎳，這種金屬的價格高于鐵、鉻、鋁的價格，因此鎳鉻合金發(fā)熱絲的制造成本較高，不利于成本控制。

三、電池及其它構(gòu)件的相關(guān)說明

“鋰電池”，是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世紀(jì)70年代時，M. S. Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學(xué)特性非?；顫姡沟娩嚱饘俚募庸?、保存、使用，對環(huán)境要求非常高。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在鋰電池已經(jīng)成為了主流。鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰，并且是可以充電的。

（一）鋰電池的對比選取

9V鋰電池是指用三個鋰二氧化錳電池的電芯組合成，最大尺寸高度為48.5mm、長度為26.5mm、厚度為17.5mm，標(biāo)稱電池為9V的鋰原電池。

9V鋰電池的容量可以達(dá)到1200mAh，在常溫下保存期超過十年，年自放電在2%以下。廣泛應(yīng)用于煙感報警器，一氧化碳報警器等對電池壽命要求時間長，不易更換的產(chǎn)品上。這種電池的容量高，相當(dāng)于碳性電池的五倍，堿性電池的三倍左右。9V碳性（6F22）電池的保持期限為2年，9V堿性電池的保存期限是5年。而新式的磷酸鐵鋰9V充電電池對比之后使更加優(yōu)質(zhì)的選區(qū)材料。