JPS6117007A - コンクリート製造装置の組立方法 - Google Patents
コンクリート製造装置の組立方法Info
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- JPS6117007A JPS6117007A JP13764784A JP13764784A JPS6117007A JP S6117007 A JPS6117007 A JP S6117007A JP 13764784 A JP13764784 A JP 13764784A JP 13764784 A JP13764784 A JP 13764784A JP S6117007 A JPS6117007 A JP S6117007A
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- JP
- Japan
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- contact angle
- signal
- droplet
- contour
- tangent
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、接触角自動測定装置に関し、更に詳細には固
体表面上の液滴の接触角を自動的に測定する接触角自動
測定装置に関する。
体表面上の液滴の接触角を自動的に測定する接触角自動
測定装置に関する。
(従来技術)
上記接触角の測定技術としては、従来望遠鏡方式が用い
られていた(例えば「金属表面技術」(昭51年11月
30日)、日刊工業、pp182、〜185あるいは実
験化学講座、7巻、界面化学(昭31年12月30日)
、丸善、pp71〜79)。この望遠鏡方式においては
、望遠鏡の接眼レンズに組み込まれて360°回転でき
る細い線を、望遠鏡の視野内で液滴の像に重ね、この線
の回転角度位置から接触角を求めている。しかし、この
従来の方式においては、角度測定を肉眼に頼っているた
め、測定値には叩人差があり、また液滴の輪郭が刻々変
化するような場合に、この変化に追従して接触角を測定
することは困難であった。
られていた(例えば「金属表面技術」(昭51年11月
30日)、日刊工業、pp182、〜185あるいは実
験化学講座、7巻、界面化学(昭31年12月30日)
、丸善、pp71〜79)。この望遠鏡方式においては
、望遠鏡の接眼レンズに組み込まれて360°回転でき
る細い線を、望遠鏡の視野内で液滴の像に重ね、この線
の回転角度位置から接触角を求めている。しかし、この
従来の方式においては、角度測定を肉眼に頼っているた
め、測定値には叩人差があり、また液滴の輪郭が刻々変
化するような場合に、この変化に追従して接触角を測定
することは困難であった。
(発明の目的)
そこで、本発明は、上記従来方式の有していたような欠
点がなく、測定精度が高く、かつ液滴の形状が刻々変化
するような場合であっても正確に接触角を測定すること
のできる接触角自動測定装置を提供することを目的とす
るものである。
点がなく、測定精度が高く、かつ液滴の形状が刻々変化
するような場合であっても正確に接触角を測定すること
のできる接触角自動測定装置を提供することを目的とす
るものである。
(発明の構成)
本発明による接触角自動検出手段は、第1図に示されて
いるように、空気中において、固体表面aに一定容積の
液滴すを滴下する液滴下手段C、センサe8このイメー
ジセンサeによって得られた液滴すの画像信号S、から
、滴像内部と外部の輝度差に基づき前記滴像の輪郭を検
出し、この輪郭を示す輪郭信号S2を出力する輪郭信号
出力手段f、前記輪郭信号S2のうち前記固体表面aに
近い滴像の輪郭を示す2つの輪郭信号S3を選択する輪
郭信号選択手段g、前記2つの輪郭信号S3に基づき、
固体、液体、気体3相の接触点で液滴すに引いた接線を
示を接線信号S4を出力する接線信号出力手段に、およ
び前記接線信号s3と固体表面を示す信号から接触角を
求める接触角検出手段iを備えたことを特徴とするもの
である。前記イメージセンサは、撮像光学系に偏光フィ
ルタを有していることが望ましい。
いるように、空気中において、固体表面aに一定容積の
液滴すを滴下する液滴下手段C、センサe8このイメー
ジセンサeによって得られた液滴すの画像信号S、から
、滴像内部と外部の輝度差に基づき前記滴像の輪郭を検
出し、この輪郭を示す輪郭信号S2を出力する輪郭信号
出力手段f、前記輪郭信号S2のうち前記固体表面aに
近い滴像の輪郭を示す2つの輪郭信号S3を選択する輪
郭信号選択手段g、前記2つの輪郭信号S3に基づき、
固体、液体、気体3相の接触点で液滴すに引いた接線を
示を接線信号S4を出力する接線信号出力手段に、およ
び前記接線信号s3と固体表面を示す信号から接触角を
求める接触角検出手段iを備えたことを特徴とするもの
である。前記イメージセンサは、撮像光学系に偏光フィ
ルタを有していることが望ましい。
(発明の効果)
上述のように本発明においては、イメージセンサすなわ
ちイメージカメラを利用して液滴像の輪郭部における像
内部と外部の光濃度の変化をとらえ、これにより像の輪
郭を検知し、それを座標点としてコ゛ンピュータに入力
することにより接触角を迅速に演算するようになってい
る。従って、測定者に基づく測定誤差がなく、また液滴
の輪郭が刻々変化するような場合であっても、この変化
に追従して接触角を測定することが可能であり、また前
進角や後退角なども容易に測定することができる。
ちイメージカメラを利用して液滴像の輪郭部における像
内部と外部の光濃度の変化をとらえ、これにより像の輪
郭を検知し、それを座標点としてコ゛ンピュータに入力
することにより接触角を迅速に演算するようになってい
る。従って、測定者に基づく測定誤差がなく、また液滴
の輪郭が刻々変化するような場合であっても、この変化
に追従して接触角を測定することが可能であり、また前
進角や後退角なども容易に測定することができる。
また、上述のようにイメージセンサの撮像光学系に偏光
フィルタを設けたことから、液満面での輝点反射による
ノイズを拾うことがなく測定精度を向上させることがで
きる。
フィルタを設けたことから、液満面での輝点反射による
ノイズを拾うことがなく測定精度を向上させることがで
きる。
(実施例)
以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
第2図は、本発明の実施例による接触角自動測定装置1
の概略図である。
の概略図である。
この測定装W1は、光源部10、試料台部20、撮像部
30、プロセッサ40、モニタ部50、およびデータ打
出し部60からなっており、光源部10、試料台20お
よび撮像部30は同一の基台70上に配置されている。
30、プロセッサ40、モニタ部50、およびデータ打
出し部60からなっており、光源部10、試料台20お
よび撮像部30は同一の基台70上に配置されている。
上記試料台部20は、試料台21を有しており、この試
料台21は、ネジ22により上下動できるようになって
おり、またネジ23により前後左若に移動できるように
なっている。この試料台21の上方には、定量ポンプ例
えば注射器80及びその作動装置81が配置されている
。上記試料台21上に、試料である固体、例えば金属板
2が載置され、この金属板2の表面2a上に上記注射器
80により被検物である液体(例えば水)が滴下され、
液滴3が形成される。
料台21は、ネジ22により上下動できるようになって
おり、またネジ23により前後左若に移動できるように
なっている。この試料台21の上方には、定量ポンプ例
えば注射器80及びその作動装置81が配置されている
。上記試料台21上に、試料である固体、例えば金属板
2が載置され、この金属板2の表面2a上に上記注射器
80により被検物である液体(例えば水)が滴下され、
液滴3が形成される。
光源部10は、上記金属板2上の液滴3に平行光線を投
射するためのものであり、タングステンランプ11と、
集光レンズ系12とを備えている。
射するためのものであり、タングステンランプ11と、
集光レンズ系12とを備えている。
上記タングステンランプ11には輝度調節器13が接続
されており、この輝度調節器13によりタングステンラ
ンプの発光輝度が調節される。また、タングステンラン
プ11は、ネジ14によってランプ高さが調節されるよ
うになっている。
されており、この輝度調節器13によりタングステンラ
ンプの発光輝度が調節される。また、タングステンラン
プ11は、ネジ14によってランプ高さが調節されるよ
うになっている。
撮像部30は、上記液滴3の像を結像する結像光学系3
1、およびこの結像光学系31の結像位置に配置された
イメージセンサ32を備えている。
1、およびこの結像光学系31の結像位置に配置された
イメージセンサ32を備えている。
このイメージセンサ32は、例えば水平方向すなわちX
方向および垂直方向に走査可能なマトリックス状のCC
D撮像素子によって構成されるのが望ましい。上記結像
光学系31およびイメージセンサ32は、同一のケーシ
ング33に納められており、このケーシング33はネジ
34によって上下動可能となっている。また、上記イメ
ージセンサ32は、結像光学系31の光軸に沿って移動
できるようになっており、ネジ35によって正確な焦点
合せができるようになっている。
方向および垂直方向に走査可能なマトリックス状のCC
D撮像素子によって構成されるのが望ましい。上記結像
光学系31およびイメージセンサ32は、同一のケーシ
ング33に納められており、このケーシング33はネジ
34によって上下動可能となっている。また、上記イメ
ージセンサ32は、結像光学系31の光軸に沿って移動
できるようになっており、ネジ35によって正確な焦点
合せができるようになっている。
上記イメージセンサ32は、垂直方向すなわちY方向を
主走査方向とし、水平方向すなわちX方向を副走査方向
として、また矢印の向きに走査する。
主走査方向とし、水平方向すなわちX方向を副走査方向
として、また矢印の向きに走査する。
上記プロセッサ部40は、上記イメージセンサ32に接
線され、このイメージセンサ32から液滴3の画像信号
S1を入力するマイクロプロセッサ41を備えている。
線され、このイメージセンサ32から液滴3の画像信号
S1を入力するマイクロプロセッサ41を備えている。
このマイクロプロセッサ41は、上記画像信号S1を入
力して次のことを行なう。
力して次のことを行なう。
(a)上記イメージセンサ32の各Y方向の走査によっ
て得られた画像信号SIを構成する多数のパルスのうち
、隣り合ったパルス同士を比較し、それらの大きさの差
が所定値以上のとき金属2と空気との臨界点p、、金属
2と液滴3との臨界点P2あるいは液滴3と空気との臨
界点P3と判断する(第3図参照)。
て得られた画像信号SIを構成する多数のパルスのうち
、隣り合ったパルス同士を比較し、それらの大きさの差
が所定値以上のとき金属2と空気との臨界点p、、金属
2と液滴3との臨界点P2あるいは液滴3と空気との臨
界点P3と判断する(第3図参照)。
(b)上記臨界点I2およびP3により、液滴3の輪郭
を示す輪郭信号S2を形成する。
を示す輪郭信号S2を形成する。
(c)上記臨界点P3を示す輪郭信号S2のうち、上記
臨界点P2に位置的に近い2つの輪郭信号S3を選択す
る。なお、この2つの輪郭信号S3のうち一方は、固体
、液体、気体の3相の接触点を示す場合もある。
臨界点P2に位置的に近い2つの輪郭信号S3を選択す
る。なお、この2つの輪郭信号S3のうち一方は、固体
、液体、気体の3相の接触点を示す場合もある。
(d)上記2つの輪郭信号S、に基づき、凝似的に固体
、液体、気体の3相の接触点Pで液滴3に引いた接線T
を描き、この接線Tを示す接線信号S4を出力する。
、液体、気体の3相の接触点Pで液滴3に引いた接線T
を描き、この接線Tを示す接線信号S4を出力する。
(e)上記接線信号S4と上記臨界点p、およびP2を
示す輪郭信号S2 (この信号によって金属表面2aが
示される)により接触角θを演算し1.この接触角θを
示す接触角信号S5を形成する。
示す輪郭信号S2 (この信号によって金属表面2aが
示される)により接触角θを演算し1.この接触角θを
示す接触角信号S5を形成する。
以上通常の場合の接触角の測定について説明したが、同
様にして第4図に示した前進角θadvおよび第5図に
示した後退角θrecを測定することもできる。
様にして第4図に示した前進角θadvおよび第5図に
示した後退角θrecを測定することもできる。
上記モニタ部50は、上記マイクロプロセッサ41に接
続された縦480ドツト、横720ドツト以上のグラフ
ィックディスプレー51に接続されており、このディス
プレー51は、上記マイクロプロセッサ41から上記画
像信号82等を受けて、液滴3の状態等を拡大・して示
すことができるようになっている。液滴の形状が経時変
化するような場合は時系列表示も可能である。図形表示
の場合はもちろん接触角値の測定にさいしては、座標イ
゛ ンプソトのためのY方向の走引中を細かくすれば
するほど正確な値と図形が得られることになる。
続された縦480ドツト、横720ドツト以上のグラフ
ィックディスプレー51に接続されており、このディス
プレー51は、上記マイクロプロセッサ41から上記画
像信号82等を受けて、液滴3の状態等を拡大・して示
すことができるようになっている。液滴の形状が経時変
化するような場合は時系列表示も可能である。図形表示
の場合はもちろん接触角値の測定にさいしては、座標イ
゛ ンプソトのためのY方向の走引中を細かくすれば
するほど正確な値と図形が得られることになる。
しかしながら測定座標から接線および試料表面が形成す
る角度を計算するさいに、液滴や試片表面の映像コント
ラストが不十分であると、かえって誤差をひき起こすこ
とになりかねない。このような恐れがあり、また実際に
計算された値の再現性が良くないときは、走引中をより
大きく設定することで解決される場合がある。あるいは
走引中は十分小さくとり、測定座標値の平滑化データ処
理によってスムーズな図形と再現性と精度に優れた接触
角値を求めることもできる。
る角度を計算するさいに、液滴や試片表面の映像コント
ラストが不十分であると、かえって誤差をひき起こすこ
とになりかねない。このような恐れがあり、また実際に
計算された値の再現性が良くないときは、走引中をより
大きく設定することで解決される場合がある。あるいは
走引中は十分小さくとり、測定座標値の平滑化データ処
理によってスムーズな図形と再現性と精度に優れた接触
角値を求めることもできる。
上記モニタ部50には、データ打出し部60のプリンタ
61が接続されており、このプリンタ61は、上記モニ
タ部50のソフトコピーをハードコピーとして作製する
。
61が接続されており、このプリンタ61は、上記モニ
タ部50のソフトコピーをハードコピーとして作製する
。
上記マイクロプロセッサ41においては、上記前進角お
よび後退角を含む接触角の他、液滴の体積、試料表面の
傾斜角等も演算することができる。
よび後退角を含む接触角の他、液滴の体積、試料表面の
傾斜角等も演算することができる。
なお、液滴の体積を測定する場合には、この測定を利用
して、作動装置81の作動をコントロールし、より正確
に一定容量あるいは体積の液滴3を金属表面2a上に供
給することもできるようになる。さらにプロセッサによ
ってヤングの式すなわち、 σ、: σ、+ σt cos θ (σ5、σ1、σ8はそれぞれ固体(試片)、液滴およ
び固液界面の張力を示す。θは液滴の接触角である。) と既知データを用いて界面化学的パラメータの計算を行
うこともできる。例えば接着張力(A)・γ5ri=T
tcO3θ、接着仕事(Wa) =γ5+γ。
して、作動装置81の作動をコントロールし、より正確
に一定容量あるいは体積の液滴3を金属表面2a上に供
給することもできるようになる。さらにプロセッサによ
ってヤングの式すなわち、 σ、: σ、+ σt cos θ (σ5、σ1、σ8はそれぞれ固体(試片)、液滴およ
び固液界面の張力を示す。θは液滴の接触角である。) と既知データを用いて界面化学的パラメータの計算を行
うこともできる。例えば接着張力(A)・γ5ri=T
tcO3θ、接着仕事(Wa) =γ5+γ。
−r= =TL (1+ cosθ)、拡張ねれ張力(
f)−γ5−γ1−γ、などをCRT上にデジタル表示
することもできる。
f)−γ5−γ1−γ、などをCRT上にデジタル表示
することもできる。
接触角測定は、液滴性以外に試片を液に垂直または斜め
に浸し、そのときの試片と液面とが形成するメニスカス
の曲率をパラメータとして求めることもできるが、本装
置はそのような場合にも応用される。
に浸し、そのときの試片と液面とが形成するメニスカス
の曲率をパラメータとして求めることもできるが、本装
置はそのような場合にも応用される。
また、本装置は、金属やポリマーの液体ぬれの測定に主
として使われるが、金属表面におけるハンダのぬれ性の
評価や壁面に付着する気泡の形状測定にも利用できる。
として使われるが、金属表面におけるハンダのぬれ性の
評価や壁面に付着する気泡の形状測定にも利用できる。
目的に応して測定ステージや光学系などハード部分を変
えるだけで光学像の計測部はいずれの場合にも共通して
用いることができる。試片を傾斜させて前進角や後退角
を求めるときの傾斜角度は、従来の装置ではギヤーの回
転角を求めそれをメータに表示していたが、本装置の場
合はその必要はなく、イメージアナリシスから傾斜角も
容易にかつ正確に求められ、それも本発見の特色のひと
つである。
えるだけで光学像の計測部はいずれの場合にも共通して
用いることができる。試片を傾斜させて前進角や後退角
を求めるときの傾斜角度は、従来の装置ではギヤーの回
転角を求めそれをメータに表示していたが、本装置の場
合はその必要はなく、イメージアナリシスから傾斜角も
容易にかつ正確に求められ、それも本発見の特色のひと
つである。
第1図は、本発明の接触角自動測定装置の構成を示す構
成図、 第2図は、本発明の接触角自動測定装置の一例を示す概
略構成図、 第3図は、液滴の接触角測定の原理図、第4図は、前進
角測定の原理図、 第5図は、後退角測定の原理図である。 a・・・固体表面、b・・・液滴、C・・・液滴下手段
、d・・・光照射手段、e・・・イメージセンサ、f・
・・輪郭信号出力手段、g・・・輪郭信号出力手段、h
・・・接線信号出力手段、i・・・接触角検出手段 第3図 第4図 第5図 手続補正帯 昭和 年59.j、1°−1日 2、発明の名称 接触角自動測定装置3、補正を
する者 事件との関係 出願人 名 称 (520)富士写真フィルム株式会社5、補
正命令の日付 自 発 る。 (2)同書第10頁第20行の“拡張ねれ°′を「拡張
ぬれ」に訂正する。 (3)同書第11百第19行の゛′本発見”を「本発明
」に訂正する。
成図、 第2図は、本発明の接触角自動測定装置の一例を示す概
略構成図、 第3図は、液滴の接触角測定の原理図、第4図は、前進
角測定の原理図、 第5図は、後退角測定の原理図である。 a・・・固体表面、b・・・液滴、C・・・液滴下手段
、d・・・光照射手段、e・・・イメージセンサ、f・
・・輪郭信号出力手段、g・・・輪郭信号出力手段、h
・・・接線信号出力手段、i・・・接触角検出手段 第3図 第4図 第5図 手続補正帯 昭和 年59.j、1°−1日 2、発明の名称 接触角自動測定装置3、補正を
する者 事件との関係 出願人 名 称 (520)富士写真フィルム株式会社5、補
正命令の日付 自 発 る。 (2)同書第10頁第20行の“拡張ねれ°′を「拡張
ぬれ」に訂正する。 (3)同書第11百第19行の゛′本発見”を「本発明
」に訂正する。
Claims (1)
- (1)空気中において、固体表面に一定容積の液滴を滴
下する液滴下手段、前記固体表面上の液滴に光を照射す
る光照射手段、前記固体表面上の液滴を撮像するイメー
ジセンサ、このイメージセンサによって得られた液滴の
画像信号から、滴像内部と外部の輝度差に基づき前記滴
像の輪郭を検出し、この輪郭を示す輪郭信号を出力する
輪郭信号出力手段、前記輪郭信号のうち前記固体表面に
近い滴像の輪郭を示す2つの輪郭信号を選択する輪郭信
号選択手段、前記2つの輪郭信号に基づき、固体、液体
、気体3相の接触点で液滴に引いた接線を示す接線信号
を出力する接線信号出力手段、および前記接線信号と固
体表面を示す信号から接触角を求める接触角検出手段を
備えた接触角自動測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13764784A JPS6117007A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | コンクリート製造装置の組立方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13764784A JPS6117007A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | コンクリート製造装置の組立方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6117007A true JPS6117007A (ja) | 1986-01-25 |
Family
ID=15203527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13764784A Pending JPS6117007A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | コンクリート製造装置の組立方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6117007A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63210748A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Kyowa Kaimen Kagaku Kk | 接触角および界面張力の自動測定方法 |
JP2009030977A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Microjet:Kk | 液滴観察用のシステム |
JP2011064586A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Nick Corp | ぬれ性の評価装置 |
JP2011179974A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Kyowa Interface Science Co Ltd | 接触角計用画像処理装置および液滴の平面視輪郭形状導出方法 |
KR101187664B1 (ko) | 2011-05-24 | 2012-10-08 | 순천향대학교 산학협력단 | 접촉각 측정 방법 |
KR101216001B1 (ko) | 2011-05-24 | 2012-12-27 | 순천향대학교 산학협력단 | 접촉각 측정 장치 |
-
1984
- 1984-07-03 JP JP13764784A patent/JPS6117007A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63210748A (ja) * | 1987-02-27 | 1988-09-01 | Kyowa Kaimen Kagaku Kk | 接触角および界面張力の自動測定方法 |
JP2009030977A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Microjet:Kk | 液滴観察用のシステム |
JP2011064586A (ja) * | 2009-09-17 | 2011-03-31 | Nick Corp | ぬれ性の評価装置 |
JP2011179974A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Kyowa Interface Science Co Ltd | 接触角計用画像処理装置および液滴の平面視輪郭形状導出方法 |
KR101187664B1 (ko) | 2011-05-24 | 2012-10-08 | 순천향대학교 산학협력단 | 접촉각 측정 방법 |
KR101216001B1 (ko) | 2011-05-24 | 2012-12-27 | 순천향대학교 산학협력단 | 접촉각 측정 장치 |
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