การพัฒนาโปรแกรมวิเคราะห์มุมสัมผัสหยดน้ำโดยวิธีการประมวลผลภาพเพื่อประเมินระดับความไม่ชอบน้ำของผิวฉนวนไฟฟ้า

การการเสื่อมสภาพของผิวฉนวนไฟฟ้าเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ การเสื่อมสภาพของผิวฉนวนไฟฟ้านั้นเกิดได้หลายสาเหตุไม่ว่าจะเป็นการสะสมของสิ่งเปรอะเปื้อนหรือเสื่อมสภาพไปตามอายุการใช้งาน ต้องมีการเช็คสภาพของฉนวนอุปกรณ์ไฟฟ้า สามารถสังเกตได้ง่ายจากผิวฉนวน วิธีการวัดมุมสัมผัสที่ผิวฉนวนเป็นวิธีหนึ่งที่สามารถใช้ในการประเมินการเสื่อมสภาพของผิวฉนวนซึ่ง จะหยดน้ำลงบนผิวฉนวนแล้ววัดมุมสัมผัสระหว่างหยดน้ำกับผิวฉนวนออกมา โดยใช้การประเมินระดับความไม่ชอบน้ำของผิวฉนวนมาช่วยในการวิเคราะห์เพื่อแบ่งระดับการเสื่อมสภาพของผิวฉนวนใช้การแบ่งช่วงของมุมสัมผัสหยดน้ำมาบ่งบอกระดับ งานวิจัยนี้ได้ออกแบบอุปกรณ์และพัฒนาโปรแกรมวิเคราะห์มุมสัมผัสหยดน้ำเพื่อประเมินระดับความไม่ชอบน้ำบนพื้นผิวฉนวนที่มีลักษณะพื้นผิวราบเอียงและโค้งงอ รวมถึงออกแบบโปรแกรมเป็นแบบอัตโนมัติเพื่อให้สะดวกต่อการใช้งาน แบ่งการทดสอบออกเป็นสามรูปแบบคือ การทดสอบวัดมุมสัมผัสหยดน้ำบนผิวฉนวนไฟฟ้าที่มีลักษณะพื้นผิวราบเอียงมีระดับความไม่ชอบน้ำระดับ 1 การทดสอบวัดมุมสัมผัสหยดน้ำบนผิวฉนวนไฟฟ้าที่มีลักษณะพื้นผิวราบเอียงมีระดับความไม่ชอบน้ำระดับ 2 และการทดสอบวัดมุมสัมผัสหยดน้ำบนผิวฉนวนไฟฟ้าที่มีลักษณะพื้นผิวโค้งงอ ทำการทดสอบวัดมุมสัมผัสหยดน้ำโดยใช้ระบบอัตโนมัติในการประมวลผลภาพและหยดน้ำกลั่นสำหรับทดสอบบนผิวฉนวน โดยการทดสอบในแต่ละรูปแบบจะใช้ผิวฉนวนไฟฟ้าทดสอบรูปแบบละ 20 ตัวอย่าง ใช้น้ำกลั่นแบตเตอรี่สำหรับหยดแล้ววัดมุมสัมผัสหยดน้ำของผิวฉนวนไฟฟ้า และทำการทดสอบวัดมุมสัมผัสหยดน้ำบนผิวฉนวนไฟฟ้าตัวอย่าง 3 ครั้ง ต่อ 1 ตัวอย่าง เพื่อหาค่าเฉลี่ยของมุมสัมผัสหยดน้ำที่วัดได้และนำผลการทดสอบเทียบกับผลที่ได้จากโปรแกรม ImageJ จากผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าโปรแกรมที่ออกแบบสามารถวัดมุมได้ใกล้เคียงกันและมีความแตกต่างของค่ามุมสัมผัสหยดน้ำที่นำมาเปรียบเทียบกันนั้นไม่แตกต่างกันมาก รวมทั้งประเมินระดับความไม่ชอบน้ำของผิวฉนวนไฟฟ้าได้อย่างถูกต้อง

电力绝缘表面（electric insulation surface）老化是影响各类电力设备运行的关键因素之一。电力绝缘表面的老化成因多样，既包括污垢沉积，也涵盖使用过程中的自然老化。对电力设备绝缘状况进行检测时，可通过绝缘表面开展直观观察，而测量绝缘表面的接触角（contact angle）是评估其老化程度的方法之一：即向绝缘表面滴加液滴后，测量液滴与该表面之间的接触角，通过评估表面的疏水性（hydrophobicity）水平开展分析，以此划分绝缘表面的老化等级，可通过液滴接触角的区间范围表征老化等级。本研究设计了相关检测设备，并开发了液滴接触角分析程序，用于评估倾斜平面与曲面上的绝缘表面的疏水性；同时将程序设计为自动化模式，以提升使用便捷性。本次测试共分为三类：一是对疏水性等级为1的倾斜平面型电力绝缘表面开展液滴接触角测量；二是对疏水性等级为2的倾斜平面型电力绝缘表面开展液滴接触角测量；三是对曲面型电力绝缘表面开展液滴接触角测量。测试采用自动化图像处理系统与蒸馏水液滴完成，每类测试选取20个电力绝缘样本。每个样本滴加蒸馏水后测量其接触角，且每个样本重复测试3次以获取接触角平均值。将自研程序的测试结果与ImageJ软件的分析结果进行对比后可知，自研程序的接触角测量结果与对照结果高度接近，二者差异极小，且可准确评估电力绝缘表面的疏水性等级。