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中央高校基本科研业务费专项资金(11MG42): 作品数：12 被引量：82H指数：5; 相关作者：徐志钮律方成刘云鹏赵丽娟王刚更多>>; 相关机构：华北电力大学华北电力大学(保定)更多>>; 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家工程实验室开放基金国家自然科学基金更多>>; 相关领域：电气工程一般工业技术化学工程自动化与计算机技术更多>>

修正的圆拟合法及在硅橡胶憎水性检测中的应用被引量：3: 2013年; 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<1 000μL且接触线≤2cm,静态接触角>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。; 徐志钮; 关键词：硅橡胶憎水性静态接触角圆拟合

混合编程法及其在绝缘子电场和电位分析中的应用被引量：4: 2012年; 室温硫化硅橡胶防污闪涂料在电力系统外绝缘中有着广泛的应用,有必要分析它对电场和电位分布的影响。分析不同厚度情况下硅橡胶涂层的电阻率和相对介电常数对绝缘子附近最大强场、沿面电场和电位的影响。采用Matlab与ANSYS混合编程的方法实现了绝缘子的自动建模,采用C++Builder(BCB)与ANSYS混合编程的方法实现了自动导出lis文件,节省了工作量和后续处理时间,同时使用Matlab对lis文件处理获得沿面的场强和电位。研究结果表明:瓷支柱绝缘子喷涂硅橡胶后无论是最大场强还是局部细节场强均未见明显变化;随涂层厚度、相对介电常数增加最大场强略有减少,但变化程度非常小,沿面平均场强略有增加;随电阻率的变化最大场强和沿面平均场强基本不变。电阻率、介电常数和厚度正常的取值范围内时硅橡胶涂层对绝缘子及附近电场畸变造成的影响可以忽略。; 徐志钮律方成; 关键词：绝缘子室温硫化电场分析

亲水性时绝缘子交流污闪模型的影响因素被引量：2: 2011年; 为了研究亲水性时不同因素对绝缘子交流污闪电压的影响,在分别使用考虑弧根半径影响和不考虑弧根半径影响的剩余污层电阻计算公式的基础上,用Obenaus模型计算污闪电压,然后用人工污秽试验结果验证了该模型的有效性。基于该模型分析了亲水性情况下爬电距离、附盐密度、等效直径、电弧参数、空气中弧长和电弧恢复条件对模型所得交流污闪电压的影响。结果表明:随着等效直径的增加污闪电压呈幂函数下降;随着电弧参数A的增加,污闪电压呈幂函数增大;随着电弧参数n的增加,污闪电压呈线性规律下降,但下降程度很少;随着空气中弧长比例的增加,污闪电压线性下降,但下降程度很少;弧飘使等效泄漏增加时污闪电压随爬电距离而呈近似线性增大,否则呈近似线性减少;电弧恢复条件对模型算得污闪电压有明显影响,从计算结果上看公式U=1050 X/I具有最高的准确性。; 徐志钮律方成刘云鹏李和明; 关键词：绝缘子污闪电压影响因素亲水性

憎水性材料接触角算法的选择及在硅橡胶憎水性检测中的应用被引量：8: 2012年; 为了准确获得硅橡胶材料的静态接触角,研究了不同水珠体积和憎水性下接触角算法的选择问题。考虑到水珠表面服从Young-Laplace方程,仿真分析了硅橡胶处于憎水性状态(静态接触角>90°)且水珠体积<100μL时接触角和水珠体积对椭圆拟合算法准确性的影响。结果表明:接触角不变且接触角≥105°时,随着水珠体积的增加椭圆拟合算法误差增大,水珠体积<100μL且接触角为(90°,105°)时可选用椭圆拟合算法;水珠体积不变,随着接触角的增加椭圆拟合算法误差有增大的趋势;在大接触角或大体积时ASDA-P算法具有更高的准确性。洁净硅橡胶接触角时计算可选用椭圆拟合算法,染污后憎水性迁移或超疏水硅橡胶的接触角时计算应选用ASDA-P算法。文中给出了不同水珠体积和接触角下的算法选择策略。最后用不同憎水性和水珠体积下硅橡胶的静态接触角测量实验验证了分析结论。; 徐志钮律方成赵丽娟赵鹏高成彬王刚; 关键词：硅橡胶憎水性静态接触角

鲁棒的轴对称液滴边缘形状分析算法及其在超疏水材料憎水性检测中的应用被引量：3: 2012年; 为了提高处于超疏水状态下材料表面静态接触角测量的准确性,实现了1种将液滴顶点、倾斜程度和形状参数作为变量的鲁棒的轴对称液滴边缘形状分析(axisymmetric drop shape analysis-profile,ADSA-P)算法,并将其应用于超疏水材料憎水性检测。基于Young-Laplace方程仿真产生了不同体积、接触角、倾斜程度和顶点坐标的超疏水的水珠边缘,使用圆拟合算法、椭圆拟合算法与ADSA-P算法计算接触角,结果表明:随水珠体积与接触角增加,圆拟合算法与椭圆拟合算法拟合得到的边缘偏离仿真得到的液滴边缘,接触角计算误差增大,2种算法在该研究仿真设定的水珠体积和接触角范围内得到最大误差分别为-47.57°和-22.51°;ADSA-P算法在不同的水珠体积、接触角、倾斜程度和顶点坐标下拟合得到的边缘均能与仿真得到的水珠边缘非常符合,获得的接触角具有很高的准确性,误差<0.1°。基于实际超疏水材料水珠图像的接触角计算验证了圆与椭圆拟合算法误差较大而AD-SA-P算法准确性较高的分析结论。; 徐志钮; 关键词：超疏水憎水性静态接触角倾斜角

绝缘子交流泄漏电流中周期与陡脉冲分量分离方法的研究被引量：5: 2012年; 绝缘子泄漏电流中有时会包含很陡的脉冲分量和周期分量,它们各自含有绝缘子污秽和闪络的丰富信息,将它们有效分离将能提高绝缘子泄漏电流的利用效果。笔者提出将两种滤波方法,即中值滤波算法和53H算法用于泄漏电流周期分量与陡脉冲分量的分离。分析了现有方法存在的不足后指出文中的两种方法能有效对信号中的突变点进行识别,而陡脉冲放电信号恰恰存在明显的突变点,因此在各种情况下能有效识别出泄漏电流信号中的陡脉冲分量,从而实现对周期分量和陡脉冲分量的较好分离。对实验测量所得多种情况下泄漏电流的分离验证了文中所提方法的有效性。同时分析了两种算法中窗长度对泄漏电流分离结果的影响,表明在较大的窗长度范围内两种算法都有较好效果。; 徐志钮律方成; 关键词：泄漏电流周期分量中值滤波

憎水性对量角法用于静态接触角计算时准确性的影响被引量：3: 2013年; 为获得量角法的适用性,系统地研究了憎水性对其计算准确性的影响。基于Young-Laplace方程产生了接触角在5°～175°范围内的水珠边缘,同时用接触角测量仪和数码相机从近似超亲水到超疏水材料表面分别拍摄了15和10张水珠图像,选择多个测试者对所得图像运用量角法计算接触角。结果表明：1张图像平均计算时间为6～14s;不同人和不同次计算结果之间存在差别,不同测试者之间计算结果最大差距可达15.65°,同一测试者10次计算结果的最大差距可达28.10°;数码相机拍摄得到液滴图像的计算误差要大于接触角测量仪所得图像的;随着接触角的增加,量角法计算误差幅值有增大的趋势,在超疏水情况下量角法计算结果往往较准确值偏小,偏小2.40°～26.86°,此时量角法不适合用于接触角计算。当试验对接触角测量准确性有一定要求时,可选用一种根据憎水性和水珠体积大小自适应选择圆拟合算法、椭圆拟合算法和轴对称液滴边缘形状分析算法的方法。当试验对接触角测量结果的准确性要求不高,且需要测试的液滴图像数量不大时,可选用量角法计算接触角,此时应该选择熟练的操作人员。; 徐志钮由强胡世勋苗鹏超律方成; 关键词：憎水性接触角稳定性超疏水

室温硫化与高温硫化硅橡胶在交流电晕下憎水特性的比较被引量：23: 2011年; 为了研究交流电晕对室温硫化(room temperature vulcanization,RTV)和高温硫化(high temperature vul-canization,HTV)硅橡胶憎水性丧失和恢复的影响,基于硅橡胶电晕测试系统在相同的温度、湿度和场强下对同样厚度的RTV和HTV硅橡胶进行了电晕,测量了不同电压和电晕持续时间情况下RTV和HTV硅橡胶在电晕和恢复时的静态接触角随时间的变化情况。研究发现:同样的电压和加压时间情况下,RTV硅橡胶电晕后憎水性丧失速度慢于HTV硅橡胶,憎水性恢复到初始值所需时间明显短于HTV硅橡胶。随电晕时间的增加硅橡胶憎水性恢复到初始值所需时间存在增加的趋势。随电晕电压的增加硅橡胶憎水性下降速度加快,憎水性恢复到初值所需时间存在增加的趋势;随电晕时间、电压的增加晕圈逐渐增大。电晕的开始阶段憎水性快速下降,随时间增加速度逐渐下降,后来憎水性逐渐趋于稳定;恢复的开始阶段憎水性恢复速度快,随时间增加速度逐渐下降,后来憎水性逐渐趋于稳定。对电晕后硅橡胶表面进行了扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)分析,发现RTV硅橡胶表面破坏情况比HTV硅橡胶严重。; 徐志钮律方成刘云鹏梁英; 关键词：硅橡胶交流电晕静态接触角

亲水性时静态接触角算法及在硅橡胶憎水性检测中的应用被引量：8: 2012年; 为了提高亲水性时静态接触角计算的准确性,提出了一种考虑水珠体积和憎水性的静态接触角算法。基于Young-Laplace方程产生水珠边缘曲线,同时在其上叠加一定的噪声来模拟水珠边缘提取时的误差,研究了接触角≤90°、水珠体积<200μL且接触线长度≤1cm时,水珠体积和接触角对圆拟合算法和椭圆拟合算法准确性的影响,同时分析了噪声含量对2种算法准确性的影响。研究结果表明:噪声对椭圆拟合算法准确性的影响大于圆拟合算法,随着接触角的增大,噪声的影响减弱;随着水珠体积的增加,圆拟合算法的误差明显增大,椭圆拟合算法的误差略有增加;接触角≤15°时应选择圆拟合算法;接触角>15°而≤70°且水珠体积≤7μL时应选择圆拟合算法,接触角>15°而≤70°且水珠体积>7μL时应选择椭圆拟合算法;接触角>70°且≤90°时应选择椭圆拟合算法。将2种算法应用于不同憎水性的硅橡胶试样静态接触角的测量,结果验证了分析结论。所提出的静态接触角算法可有效提高硅橡胶材料处于亲水性状态时静态接触角计算的准确性。; 徐志钮王国利赵丽娟赵鹏王刚李丹丹; 关键词：硅橡胶憎水性亲水性静态接触角圆拟合

影响硅橡胶静态接触角测量结果的相关因素分析被引量：26: 2012年; 为了更加准确地获得硅橡胶材料的静态接触角,有必要研究接触角测量时各种因素对测量结果的影响。基于接触角测量仪和数码相机及动静态接触角自动计算软件DSCA(dynamic static contact angle),研究了座滴法测量硅橡胶静态接触角时水珠体积、拍照延迟时间、温度、水电导率和样本纵向倾斜程度对测量所得接触角的影响。结果表明:水珠体积对静态接触角测量没有明显影响,但不同体积水珠的最佳接触角算法不同;随拍照延迟时间增加,接触角有下降趋势,洁净样本、电晕样本、染污完全迁移样本下降速度较慢,浸泡和染污未完全迁移样本下降速度较快;温度对测量所得接触角有影响,低温下静态接触角偏小;水电导率对测量得到的接触角未见明显影响;反向倾斜可能会导致大误差,正向倾斜时,无论是大接触角图像还是小接触角图像,倾斜程度对测得的接触角影响不大,但倾斜的水珠图像会给自动计算带来难度。因此,低温中取出的试样要恢复到室温后测量,而高温试样则关系不大;水珠体积选择2～4μL;拍照可选择滴水后5s左右进行;水应选择去离子水,如无也可用自来水或具有一定电导率的盐水替换;尽量选择镜头平面垂直于硅橡胶平面时进行拍摄。; 徐志钮律方成张翰韬刘云鹏; 关键词：硅橡胶静态接触角体积温度电导率延迟时间

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