基本信息
- 项目名称：
- 低成本接触角-表面能测量仪的研制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本设计利用CCD、步进电机等，经数据采集、机械控制系统的制作，光路、电路的设计，装配成测量仪的硬件，仪器将USB接口采集到的图像经CCD图像传感器转换为可用输出信号；使用VB.2010开发了仪器软件，利用计算机并口发送步进电机控制指令，实现仪器载物台的计算机精确控制，对聚焦所得的清晰图像进行分析，利用长度法计算接触角，误差小于0.05°，以不同探测液下的接触角值为基础可计算出材料表面能。
- 详细介绍：
- 采用软件硬件相结合的方法，本设计利用步进电机、CCD等，经过数据采集、机械控制系统的制作，光路、电路的设计，多次校正、调整，装配成测量仪的硬件，该仪器将USB接口采集到的图像经CCD图像传感器转换为可用输出信号；使用Microsoft Visual Basic 2010开发了Windows操作环境下的软件，利用计算机并口发送步进电机控制指令，实现仪器载物台的计算机控制，精...(查看更多)
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 【作品设计、发明的目的】接触角的测量在材料防护、化妆品、油墨工业等领域有重要应用，但目前大部分测量接触角和表面能的仪器操作繁杂，造价昂贵，维护费用高，附件多，体积庞大，耗费材料且用电量大。鉴于此，本团队研制了此款造价便宜、操作简单、小巧精致、节约材料和电能的接触角-表面能测量仪。 【基本思路】采用软件硬件相结合的方法，本设计利用步进电机、CCD等，经过数据采集、机械控制系统的制作...(查看更多)
科学性、先进性
- 【作品科学性】本测量仪主要材料包括摄像头、CCD等。根据合理的电路、光路设计装配成仪器的硬件，计算机通过并口向步进电机发送特殊代码指令，以控制步进电机带动载物台在三维方向上自由移动，移动精度为0.524mm，精确聚焦，获得清晰图像。软件采用长度法编写代码，只需选择图像轮廓的3个边界点，即可快捷方便获得接触角值，根据接触角和表面能的基础理论进行软件代码编译，软件自动计算出表面能值。...(查看更多)
获奖情况及鉴定结果
- 2011年5月获省级“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛特等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 寻找资金开发或合作开发
作品可展示的形式
- 实物、产品、图纸、现场演示、图片、录像、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 【使用说明及适用范围】 （1）样品厚度均匀，尺寸为0～25mm ，径向小于50mm； （2）液滴半径为2～8mm 。 【技术特点和优势】本仪器软件与硬件相结合，简单实用；载物台软件控制，移动精度达到0.524mm；计算机自动处理数据，效率高。以市售精密仪器的测量结果为标准值，自制仪器误差小于0.05°，数据可靠。 【经济效益预测和推广前景】据调查市售测量仪的平均报价为4万元，功率...(查看更多)
同类课题研究水平概述
- 接触角是材料表面分析中最灵敏的参数之一[1],通过接触角的测量,可以获得材料表面固-液、固-气界面相互作用的许多信息。接触角的测量方法有多种,其中长度法和量角法是应用较为广泛的两种。为得出更为准确的接触角值，量高法、长度法测接触角技术均得到了进一步的完善；接触角测量仪市场竞争愈发激烈，国内外对接触角测量仪的研究和开发也越来越深入[2]。 OCA系列视频光学接触角...(查看更多)
