監(jiān)控?cái)z像頭畫面發(fā)白看不清是怎么回事？

引言

某用于監(jiān)控的攝像頭成品機(jī)器，工作時(shí)，成像畫面有一層白霧，拆開機(jī)器內(nèi)部，塑膠外殼內(nèi)壁變黃，燈杯由白色變成黃色，攝像頭最外邊玻璃發(fā)白，如圖1所示。

圖1 發(fā)白畫面圖

測(cè)試分析

1 外觀檢查

拆開NG攝像頭與OK攝像頭外殼，觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)NG攝像頭外殼內(nèi)壁和干燥劑中膠均發(fā)生了黃變，干燥劑中膠黃變程度大于外殼內(nèi)壁。NG攝像頭外層玻璃內(nèi)部中間位置覆蓋一層白色物質(zhì)，而OK攝像頭玻璃上無明顯白色物質(zhì)；NG攝像頭和OK攝像頭黑色外殼四角邊緣與硅膠墊接觸的地方均有油漬。

2 光學(xué)分析

利用體視顯微鏡對(duì)NG攝像頭干燥劑中膠進(jìn)行觀察，上層和下層的膠面出現(xiàn)黃變，而中間白色泡沫黃變不明顯，而OK攝像頭上層和下層膠均無明顯黃變，如圖2所示。

圖2 NG攝像頭和OK攝像頭干燥劑膠的體視顯微鏡圖片

3 形貌分析

利用掃描電子顯微鏡對(duì)NG攝像頭與OK攝像頭外層玻璃內(nèi)部形貌進(jìn)行對(duì)比觀察，發(fā)現(xiàn)NG攝像頭外層玻璃發(fā)白位置內(nèi)表面有大量氣泡且分布有形狀規(guī)則的菱形顆粒狀物質(zhì)，而不發(fā)白區(qū)域無明顯的菱形物質(zhì)，只有氣泡，如圖3所示；而OK攝像頭玻璃表面無明顯氣泡和菱形物質(zhì)，如圖4所示。

圖3 NG攝像頭SEM形貌

圖4 OK攝像頭SEM形貌

4 元素分析

利用X射線能譜儀（EDS）對(duì)NG攝像頭玻璃上菱形顆粒的元素進(jìn)行分析，得知菱形顆粒含有N元素，結(jié)果詳見表1所示。OK攝像頭無明顯含N元素，詳見表2。

表1 NG攝像頭上的菱形顆粒的EDS能譜圖結(jié)果

表2 OK攝像頭玻璃EDS能譜圖結(jié)果

5 TOF-SIMS分析

對(duì)NG攝像頭玻璃白色區(qū)域和對(duì)干燥劑黃變膠進(jìn)行分析進(jìn)行表征：

白色區(qū)域的成分為無機(jī)和有機(jī)成分，無機(jī)成分有氫氧化鈉（63）、硝酸鈉（108）和氰酸鈉（88），有機(jī)成分主要含氮物質(zhì)（NO2、NO3、NCO、CN）和有機(jī)硅物質(zhì)。

干燥劑黃變膠除了聚丙烯酸酯的離子質(zhì)譜峰之外，主要含有硝基的有機(jī)物，無明顯的鈉元素，NO3離子碎片來自于硝酸。

圖5 NG攝像頭玻璃白色物質(zhì)TOF-SIMS譜圖

圖6 NG攝像頭干燥劑黃變膠TOF-SIMS譜圖

6 干燥劑成分分析

對(duì)失效攝像頭干燥劑成分進(jìn)行分析，紅外結(jié)果得知干燥劑主要為二氧化硅以及其它氧化物，結(jié)果詳見圖7所示，X射線能譜圖結(jié)果可知主要元素為Si和O，還有Na、 Fe、 Ca等，結(jié)果詳見表3所示；綜上所述，氧化物含有氧化鈉（Na2O）、氧化鐵、氧化鈣等強(qiáng)堿物質(zhì)。

圖7 失效攝像頭干燥劑FTIR譜圖

表3 NG攝像頭干燥劑EDS能譜圖結(jié)果

7 硅膠墊片成分分析

利用氣相-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GCMS）分析灰色硅膠墊片里面的成分，結(jié)果如圖8所示，里面含有較多的硅氧烷環(huán)體。

圖8 NG攝像頭灰色硅膠墊片丙酮溶劑萃取液GCMS譜圖

綜合分析

黃色物質(zhì)來源：黃色物質(zhì)含有硝酸、酰胺類物質(zhì)、有機(jī)硅混合物，其中硝酸是導(dǎo)致黃變的根本原因，硝酸具有強(qiáng)氧化性，遇到易氧化、易著色的物質(zhì)，會(huì)生成硝基物質(zhì)，導(dǎo)致黃變，黃變的程度與表面吸收的硝酸的量有關(guān)。

有機(jī)硅的來源：來源于硅膠墊片，墊片有較多的硅氧烷環(huán)體，且較易揮發(fā)，揮發(fā)到膠里面。

綜合以上分析，可得以下結(jié)論：

攝像頭機(jī)器拍照發(fā)白的原因是玻璃片附有硝酸鈉、氰酸鈉和氫氧化鈉，影響玻璃的透光效果，導(dǎo)致成像圖片有層白霧，其中硝酸鈉影響最為嚴(yán)重。

內(nèi)部發(fā)黃是由于硝酸揮發(fā)到表面，被氧化，導(dǎo)致發(fā)生黃變。

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