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本設(shè)計利用CCD、步進(jìn)電機(jī)等，經(jīng)數(shù)據(jù)采集、機(jī)械控制系統(tǒng)的制作，光路、電路的設(shè)計，裝配成測量儀的硬件，儀器將USB接口采集到的圖像經(jīng)CCD圖像傳感器轉(zhuǎn)換為可用輸出信號；使用VB.2010開發(fā)了儀器軟件，利用計算機(jī)并口發(fā)送步進(jìn)電機(jī)控制指令，實現(xiàn)儀器載物臺的計算機(jī)精確控制，對聚焦所得的清晰圖像進(jìn)行分析，利用長度法計算接觸角，誤差小于0.05°，以不同探測液下的接觸角值為基礎(chǔ)可計算出材料表面能。

采用軟件硬件相結(jié)合的方法，本設(shè)計利用步進(jìn)電機(jī)、CCD等，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集、機(jī)械控制系統(tǒng)的制作，光路、電路的設(shè)計，多次校正、調(diào)整，裝配成測量儀的硬件，該儀器將USB接口采集到的圖像經(jīng)CCD圖像傳感器轉(zhuǎn)換為可用輸出信號；使用Microsoft Visual Basic 2010開發(fā)了Windows操作環(huán)境下的軟件，利用計算機(jī)并口發(fā)送步進(jìn)電機(jī)控制指令，實現(xiàn)儀器載物臺的計算機(jī)控制，精確聚焦，對聚焦所得的清晰圖像進(jìn)行分析，利用長度法計算接觸角平均值。以市售標(biāo)準(zhǔn)測量儀所測數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)值，本儀器的誤差小于0.05°。以不同探測液下的接觸角值為基礎(chǔ)，利用接觸角和表面能中極性分量和非極性分量的關(guān)系為基礎(chǔ)理論進(jìn)行代碼編譯，通過解方程組的方法得出極性分量和非極性分量，兩者相加得材料表面自由能。
本儀器有如下特點：
（1）小巧精致，重量0.6 kg，三維尺寸100mm*110mm*135mm，使用方便。
（2）軟件硬件結(jié)合。硬件部分利用并口傳輸信號，USB供電，安全穩(wěn)定；利用高精密CCD結(jié)合非對稱透鏡組來獲取高保真、高清晰度圖像；LED得到均勻高亮的面光源，成像效果好，更節(jié)能。軟件部分采用計算機(jī)編程，實現(xiàn)自動三維度控制載物臺，操作更方便快捷；利用計算機(jī)自動處理數(shù)據(jù)，正確無誤，無需人工計算，實驗效率高。
（3）制作材料少，來源廣，制備工具簡單，制作成本為80元，預(yù)算投資回報率492.1%，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
（4）耗電量低，節(jié)約電能。本儀器運(yùn)行功率2.5W，而市售測量儀的功率平均為660W，全國高校每年可節(jié)約19.5萬度電能。
（5）以市售精密儀器的測量結(jié)果為準(zhǔn)確值，本儀器誤差小于0.05°。
（6）簡單實用，性能優(yōu)良且造價低廉，適于推廣使用。目前該儀器已用于本校實驗教學(xué)及科研前期工作中。

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎
2011年5月獲省級“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽特等獎。