[发明专利]弱憎水表面静态接触角测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种弱憎水表面静态接触角测量方法及系统，包括：获取液滴静置于待测弱憎水表面的图像；根据液滴静置于待测弱憎水表面的图像，确定所液滴的轮廓线和液滴与待测弱憎水表面的基线；根据基线与轮廓线，确定三相接触点的位置；识别在轮廓线上的多个关键点；根据多项式拟合法，局部拟合多个关键点形成拟合曲线；根据拟合曲线、基线、三相接触点的位置，得到待测弱憎水表面的静态接触角。本发明通过对液滴滴在弱憎水性表面的图像，对滴入的局部轮廓线进行了局部多项式拟合，通过局部拟合得到弱憎水性表面静态接触角的测量值，有效的提高了弱憎水性表面静态接触角的测量值的精度。且本发明构思巧妙，设计新颖，实用性强。

技术领域

本发明涉及表面及界面测量的方法创新技术领域，特别涉及一种弱憎水表面静态接触角测量方法及系统。

背景技术

随着中国电力系统的发展，复合绝缘子被广泛的应用于特高压交、直流输电系统中。目前运行中的复合绝缘全部为硅橡胶复合绝缘子。硅橡胶材料能够广泛的应用主要是由于其憎水性和憎水性迁移特性。但是，复合绝缘子出现的主要问题，例如：老化，主要表现为外绝缘材质的劣化，一般并不直接导致绝缘子承担电气或机械负荷功能的丧失。对于绝缘子的老化测量和表征的主要方法为测量材料的憎水性参数，静态接触角是一种有效的测量液滴憎水性的方法。

目前主要的静态接触角的测量和拟合方法有，圆拟合法、椭圆拟合法、Laplace-Young方法、正切拟合法等。但是目前这些方法在测量弱憎水性表面静态接触角的过程中，存在拟合精度低或过拟合的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种弱憎水表面静态接触角测量方法。该弱憎水表面静态接触角测量方法通过对液滴滴在弱憎水性表面的图像，对滴入的局部轮廓线进行了局部多项式拟合，通过局部拟合得到弱憎水性表面静态接触角的测量值，有效的提高了弱憎水性表面静态接触角的测量值的精度。且本发明构思巧妙，设计新颖，实用性强。

本发明的另一个目的在于提出一种弱憎水表面静态接触角测量系统。

为了实现上述目的，本发明的一方面公开了一种弱憎水表面静态接触角测量方法，包括：获取液滴静置于待测弱憎水表面的图像；根据所述液滴静置于待测弱憎水表面的图像，确定所述液滴的轮廓线和所述液滴与待测弱憎水表面的基线；根据基线与所述轮廓线，确定三相接触点的位置；识别在轮廓线上的多个关键点；根据多项式拟合法，局部拟合所述多个关键点形成拟合曲线；根据所述拟合曲线、基线、三相接触点的位置，得到待测弱憎水表面的静态接触角。

根据本发明的弱憎水表面静态接触角测量方法，通过对液滴滴在弱憎水性表面的图像，对滴入的局部轮廓线进行了局部多项式拟合，通过局部拟合得到弱憎水性表面静态接触角的测量值，有效的提高了弱憎水性表面静态接触角的测量值的精度。且本发明构思巧妙，设计新颖，实用性强。

另外，根据本发明上述实施例的弱憎水表面静态接触角测量方法还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述根据拟合曲线、基线、三相接触点的位置，得到待测弱憎水表面的静态接触角的步骤具体包括：根据拟合曲线得到拟合曲线的表达式和多项式系数；根据拟合曲线的表达式和多项式系数，计算三相接触点的位置处的切线；根据切线和基线，计算所述待测弱憎水表面的静态接触角。

进一步地，还包括：根据多项式阵列计算多项式系数，其中，所述多项式阵列的公式为：

其中，k是拟合多项式的次数，(x_n,y_n)是关键点的位置。

进一步地，还包括：对比所述拟合曲线和轮廓线，调整拟合多项式的阶数以优化拟合结果。