一种材料憎水性能的测试方法及装置的制造方法
【专利说明】-种材料憎水性能的测试方法及装置 【技术领域】
[0001] 本发明设及一种材料憎水性能的测试方法及装置。 【【背景技术】】
[0002] 绝缘子 RTV(RTV(room temperature vulcanized silicone rubber)室温硫化型 娃橡胶）涂层的憎水性能直接影响绝缘子的电气性能，测试RTV涂层憎水性能是评价RTV 涂层的老化程度W及是否需要重新喷涂RTV涂料的有效手段之一。目前，常用的RTV涂层 憎水性能测试方法有喷水分级法和静态接触角法。喷水分级法是确定RTV涂层的憎水性等 级（肥)，具体操作是；将试片与水平面呈20°?30°放置，喷壶喷嘴距离试片约25cm，每秒 喷水1次，持续25次，喷壶每次喷水量在0. 7?ImU喷水方向尽可能与试片垂直，对于肥 值的判定在30s内完成。静态接触角法是测量试品表面液滴与试品的接触角，参考附图1， 静态接触角法的流程为：将RTV试品01置于试品台03上，将一定体积的液滴02滴在试品 01上，将液滴图像采集摄像头04与图像处理计算机06相连，并将摄像头04固定在托架05 上。液滴02的侧视图通过摄像头04在计算机06中显示，经过图像处理软件，获得液滴02 与试品01的静态接触角。
[0003] 但是，喷水分级法和测量液滴静态接触角测量法均存在相应的不足。 【
【发明内容】
】
[0004] 喷水分级法仅能粗略的评价RTV涂层的憎水性能，其不足之处还包括：测量结果 受到水壶喷嘴尺寸、水滴初始速度、试验人员操作习惯W、试验人员的主观认知差异等的影 响，容易导致测量结果出现较大的分歧。
[0005] 测量液滴静态接触角，首先要通过图像处理方法找到水珠与RTV试品的接触面， 然后依据水珠侧面投影，W不同曲率的圆（或者楠圆）勾勒出水珠轮廓，随后在气、液、固 =相交界处作圆（或者楠圆）的切线，从而计算接触角。该过程有W下不足；①随着RTV 涂层老化，憎水性能下降，其表面液滴会因铺展而导致液滴侧视图变小，与背景几乎混在一 起，不容易确定液滴轮廓W及液滴与污层的交界面。RTV涂层憎水性能越差，测量误差越大。 ②RTV涂层老化后，涂层会因起泡、脱落等原因造成涂层表面凹凸不平，从而导致涂层表面 液滴边界各处形状不规则，增加了识别液滴与涂层接触面的难度，同时不易用圆弧或者楠 圆弧不容易勾勒液滴轮廓，导致接触角测量结果出现波动。⑨实际使用的RTV绝缘子并非 平板结构，绝缘子表面呈一定弧度，从而限制了静态接触角法的适用范围，仅适合于实验室 研究。
[0006] 为了克服现有技术的上述不足，本发明提供了一种材料憎水性能的测试方法及装 置，从而可W更准确地评价被测试材料的憎水性能。
[0007] 进一步可W更准确评价RTV涂层的老化程度。
[000引一种材料憎水性能的测试方法，包括如下步骤；
[0009] S1、将液滴滴到材料上，将参照物置于所述被测试材料上；
[0010] S2、对所述被测试材料、w及被测试材料上的液滴和参照物进行拍照，获得图像；
[0011] S3、计算所述液滴和参照物分别在所述图像中所占的液滴像素个数N和参照物像 素个数N。；
[0012] S4、计算所述液滴至所述被测试材料的实际投影面积DA : N
[001 引 04=而乂5。 ,
[0014] 其中，S。是设定的所述参照物至所述被测试材料的实际投影面积；
[0015] S5、根据所述实际投影面积DA的大小判断所述被测试材料的憎水性能。
[0016] 在一个实施例中，所述步骤S2与步骤S3之间还包括如下步骤：
[0017] 设定灰度阔值t，将所述图像中灰度小于所述灰度阔值t的部分和所述图像灰度 大于灰度阔值t的部分分别分割为目标物区域和背景区域；其中，所述目标物区域和所述 背景区域分别占所述图像的面积比例为和0 2,且满足：
[001 引 0 1+ 目 2= 1 ;
【主权项】
1. 一种材料憎水性能的测试方法，其特征是，包括如下步骤： 51、 将液滴滴到材料上，将参照物置于所述被测试材料上； 52、 对所述被测试材料、以及被测试材料上的液滴和参照物进行拍照，获得图像； 53、 计算所述液滴和参照物分别在所述图像中所占的液滴像素个数N和参照物像素个 数N。； 54、 计算所述液滴至所述被测试材料的实际投影面积DA:
其中，\是设定的所述参照物至所述被测试材料的实际投影面积； 55、 根据所述实际投影面积DA的大小判断所述被测试材料的憎水性能。
2. 如权利要求1所述的材料憎水性能的测试方法，其特征是，所述步骤S2与步骤S3之 间还包括如下步骤： 设定灰度阈值t，将所述图像中灰度小于所述灰度阈值t的部分和所述图像灰度大于 灰度阈值t的部分分别分割为目标物区域和背景区域；其中，所述目标物区域和所述背景 区域分别占所述图像的面积比例为0廊0 2，且满足： Q 1+ Q 2= 1 ;
其中，nk表示所述图像中第k级灰度中所包含的像素数，J是所述图像灰度的总级数，n表示所述图像的像素总数，令整个图像的平均灰度为U，所述目标物区域和背景区域的平 均灰度分别为y2，则：
目标区域和背景区域的灰度方差〇2(t): 〇2 ⑴=9 ! ( y厂y) 2+9 2 ( y 2-y)2; 当〇2(t)取得最大值时，选取此时对应的所述灰度参数t作为最终的灰度阈值。
3. 如权利要求1所述的材料憎水性能的测试方法，其特征是： 在所述步骤S1中，将所述被测试材料至于水平位置； 在所述步骤S2中，从所述被测试材料的正上方对所述被测试材料、以及被测试材料上 的液滴和参照物进行拍照，使所述液滴和参照物正投影至所述被测试材料上。
4. 如权利要求1所述的材料憎水性能的测试方法，其特征是： 所述被测试材料是RTV或者HTV。
5. 如权利要求1所述的材料憎水性能的测试方法，其特征是： 所述被测试材料是含有RTV涂层的绝缘子或者HTV材料的绝缘子。
6. 如权利要求1所述的材料憎水性能的测试方法，其特征是： 所述参照物是片状物。
7. 如权利要求1所述的材料憎水性能的测试方法，其特征是： 所述液滴是水。
8. 如权利要求1所述的材料憎水性能的测试方法，其特征是： 所述液滴是含有增色剂的水。
9. 一种材料憎水性能的测试装置，包括摄像头、支架和图像处理装置，其特征是： 所述支架用于固定所述摄像头，所述支架是位置可调节的支架； 所述摄像头用于，对被测试材料、以及所述被测试材料上的液滴和参照物进行拍照而 获得图像； 所述图像处理装置用于，计算所述液滴和参照物分别在所述图像中所占的液滴像 素个数N和参照物像素个数队，计算所述液滴至所述被测试材料的实际投影面积DA:
以及根据所述实际投影面积DA的大小判断所述被测试材料的憎水性能； ， 其中，\是设定的所述参照物至所述被测试材料的实际投影面积。
10. 如权利要求9所述的材料憎水性能的测试装置，其特征是： 所述支架包括基座、活动臂和夹具，所述基座上设有滑槽，所述活动臂的第一端通过第 一紧固件固定在所述滑槽内，所述活动臂的第二端通过第二紧固件与所述夹具的第一端固 定，所述夹具的第二端固定所述摄像机，所述间距与所述活动臂之间的角度可调。
【专利摘要】本发明公开了一种材料憎水性能的测试方法及装置，该方法包括如下步骤：将液滴滴到材料上，将参照物置于所述被测试材料上；对所述被测试材料、以及被测试材料上的液滴和参照物进行拍照，获得图像；计算所述液滴和参照物分别在所述图像中所占的液滴像素个数N和参照物像素个数N0；计算所述液滴至所述被测试材料的实际投影面积DA：其中，S0是设定的所述参照物至所述被测试材料的实际投影面积；根据所述实际投影面积DA的大小判断所述被测试材料的憎水性能。相比于现有技术，本发明测试材料的憎水性能更加简单和准确。
【IPC分类】G01N13-00
【公开号】CN104568676
【申请号】CN201510030861
【发明人】梅红伟, 王黎明, 戴罕奇, 赵晨龙, 曹彬
【申请人】清华大学深圳研究生院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月20日