修正的圆拟合法及在硅橡胶憎水性检测中的应用

作     者：徐志钮 XU Zhiniu

作者机构：华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室保定071003 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2013年第39卷第1期

页      面：24-30页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：特高压工程技术(昆明 广州)国家工程实验室开放基金(NEL201215) 中央高校基本科研业务费专项资金(11MG42)~~ 

主　　题：硅橡胶 憎水性 静态接触角 圆拟合 修正 水珠体积 Young-Laplace方程 

摘      要：为提高硅橡胶材料静态接触角计算的准确性,提出了一种修正圆拟合法的静态接触角算法。基于Young-Laplace方程产生水珠边缘曲线,研究了水珠体积5°且179°时水珠体积和接触角对圆拟合算法准确性的影响。结果表明:随着水珠体积的增加,圆拟合算法误差逐渐增大,误差甚至可能超过100°。利用以上计算结果基于线性2维插值获得了不同水珠体积和接触角时更加准确的接触角计算结果,当水珠体积1 000μL且接触线≤2cm时,可修正圆拟合算法计算所得的接触角。将所提方法应用于仿真得到的不同憎水性和体积的水珠图像以及不同水珠体积下硅橡胶图像静态接触角的计算,结果证明了该方法可有效提高静态接触角测量的准确性,其中仿真计算结果的最大误差1°,且它实现较为容易、计算量也相对较小。该方法也可提高其他材料静态接触角测量的准确性。