表面湿润性检测系统及表面湿润性检测方法技术方案

本发明专利技术提供一种表面湿润性检测系统及表面湿润性检测方法，其表面湿润性检测方法包括，喷洒液体于待检测物的检测表面，朝向检测表面发出光束，且光束被位于检测表面上的液体反射而产生反射光，使用光检测元件接收反射光，由光检测元件输出的检测信号代表检测表面的湿润性。

Surface wettability testing system and method

【技术实现步骤摘要】
表面湿润性检测系统及表面湿润性检测方法
本专利技术涉及一种表面湿润性检测系统及表面湿润性检测方法，尤其涉及一种根据光束被表面液体反射所产生的反射光强度来判断表面湿润性程度的系统以及方法。
技术介绍
材料的表面湿润性(Wettability)是依材料表面的化学组成或几何结构而定。目前，可通过化学方式或物理方式的表面改质程序来改变表面湿润性。举例来说，鞋材在制造完成后，其外表面会先施予氧等离子体处理而变得具有高亲水性，以利于后续能够顺利地将鞋材相互黏合或是在鞋材上贴附环保水胶。为了确认鞋材表面改质的状况是否良好，有必要检测鞋材的表面湿润性。传统检测表面湿润性的方式是量测液体与所在表面之间的接触角(Contactangle)。在表面上提供液体，并且拍摄液体任一侧面的影像以测量接触角，进而通过接触角的大小来确认表面湿润性。然而，接触角属于单点式量测方法，且拍摄影像以及量测接触角会花费较长的工作时间，无法适用于大面积表面湿润性的检测。目前有研发出萤光检测法，以紫外光激发能提供润湿性的化学物质(例如氢氧根官能基)的萤光，根据量测到的萤光强度推断表面上的化学物质数量，进而确定表面湿润性。然而，萤光强度过于微弱，使得检测灵敏度较低，因此萤光检测法在业界产品的应用上受限，并不适用于低接触角检测。
技术实现思路
鉴于以上的问题，本专利技术揭露一种表面湿润性检测系统及表面湿润性检测方法，有助于解决现有表面湿润性检测难以确认大面积表面的湿润性以及检测精准度不佳等问题。本专利技术所揭露的表面湿润性检测系统包含一喷雾装置、一发光装置以及一光检测元件。喷雾装置设置以喷洒一液体于一待检测物的一检测表面。发光装置设置以朝向检测表面发出一光束，且光束被位于检测表面上的液体反射而产生一反射光。光检测元件设置以接收反射光，并且根据反射光输出与该检测表面的湿润性相关的检测信号。此检测信号用以作为表面湿润性的指标。优选地，该光束于该检测表面的入射角为小于90度。优选地，该光束于该检测表面的入射角为30.0度至85.0度。优选地，该发光装置包含一发光元件跟一光束缩扩单元，该发光元件用于发出该光束，且该光束缩扩单元用于该光束的准直及改变该光束的直径。优选地，该光检测元件以及该发光装置分别设置于该检测表面的相对两侧，且该光检测元件与该发光装置相对于该检测表面的法线具有相同夹角。优选地，更包含一检偏器以及一透镜，对应该光检测元件设置。优选地，该检测信号为电压值。优选地，更包含一运算单元，通信连接于该光检测元件，其中该运算单元接收该光检测元件所输出的该检测信号并且将该检测信号与一数据库比对而得知该检测表面的湿润性。本专利技术所揭露的表面湿润性检测方法包含：喷洒一液体于一待检测物的一检测表面；朝向待检测物的检测表面发出一光束，且光束被位于检测表面上的液体反射而产生一反射光；使用一光检测元件接收反射光；以及使光检测元件接收反射光，并且根据反射光输出与检测表面的湿润性相关的一检测信号。此检测信号用以作为表面湿润性的指标。优选地，该光束于该检测表面的入射角为小于90度。优选地，该光束于该检测表面的入射角为30.0度至85.0度。优选地，更包含：根据该检测信号以及一信号接触角关系产生一表面湿润性检测结果，其中该信号接触角关系是关于一数据库内容中的多个参考检测信号以及对应各该参考检测信号的该液体于该检测表面的接触角。优选地，更包含：使该光束扫描该检测表面，以使该光检测元件输出该检测表面上多个位置对应的多个该检测信号；以及由该多个位置的该表面湿润性检测结果产生一表面湿润性分布图。优选地，当该光束照射该检测表面时，该液体覆盖于该检测表面。优选地，该检测信号为电压值。根据本专利技术所揭露的表面湿润性检测系统及表面湿润性检测方法，液体被喷洒于待检测物的检测表面，并且使光束被检测表面上的液体反射而产生反射光。光检测元件接收反射光并且根据反射光的输出信号作为确认表面湿润性的依据，例如数值较大的信号代表高亲水性表面，数值较小的信号代表低亲水性(疏水性)表面。相较于现有的表面湿润性检测技术，本专利技术所揭露的表面湿润性检测系统可实现大面积的表面湿润性检测，适于应用在业界的产品线上分析。此外，本专利技术所揭露的表面湿润性检测系统所接收的光线是光束照射于检测表面上的液体而产生的反射光，因此检测结果并不会受到待检测物的形状、粗糙度、颜色、材质等因素影响。以上的关于本揭露内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本专利技术的精神与原理，并且提供本专利技术的范围更进一步的解释。附图说明图1为根据本专利技术一实施例的表面湿润性检测系统的示意图。图2为图1的表面湿润性检测系统检测一待检测物的示意图。图3为根据本专利技术一实施例的表面湿润性检测方法的流程示意图。图4为参考检测信号与接触角两者关系的示意图。图5为表面湿润性分布示意图。【符号说明】1表面湿润性检测系统2待检测物21检测表面3液体薄膜10喷雾装置110液体储存槽120喷雾头130泵浦20发光装置210发光元件211光束212反射光220光束缩扩单元30光检测元件40检偏器50透镜A照射面积D方向N法线P1第一位置P2第二位置S1～S6步骤θ1、θ2夹角具体实施方式以下在实施方式中详细叙述本专利技术的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解本专利技术相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本专利技术的观点，但非以任何观点限制本专利技术的范畴。请参照图1，为根据本专利技术一实施例的表面湿润性检测系统的示意图。根据本专利技术的一实施例，表面湿润性检测系统1包含一喷雾装置10、一发光装置20以及一光检测元件30。喷雾装置10包含一液体储存槽110、一喷雾头120以及一泵浦130。液体储存槽110设置以存放液体、例如但不限是水、乙醇或硅油。喷雾头120与液体储存槽110连通，并且泵浦130设置于液体储存槽110以及喷雾头120之间。泵浦130可将液体储存槽110中的液体抽出液体储存槽110并且输送至喷雾头120。在本实施例中，喷雾头120可以包含液体加压式喷嘴、二流体喷嘴或超声波式喷嘴。发光装置20包含一发光元件210、一光束缩扩单元220以及一偏光单元230。发光元件210例如但不限于是激光发光器、发光二极管、卤素灯或汞灯，其可用以发出一光束211。光束缩扩单元220例如但不限于是光准直器，其设置以改变光束211的直径，并且将发散状态的光束211变成准直光。偏光单元230例如但不限于是偏振片，其设置以将通过光束缩扩单元220的光束211转变为具有单一偏振方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面湿润性检测系统，包含：/n一喷雾装置，设置以喷洒一液体于一待检测物的一检测表面；/n一发光装置，设置以朝向该检测表面发出一光束，该光束经位于该检测表面上的该液体反射而产生一反射光；以及/n一光检测元件，设置以接收该反射光，并且根据该反射光输出与该检测表面的湿润性相关的一检测信号。/n

【技术特征摘要】
20180928 US 62/738,2661.一种表面湿润性检测系统，包含：
一喷雾装置，设置以喷洒一液体于一待检测物的一检测表面；
一发光装置，设置以朝向该检测表面发出一光束，该光束经位于该检测表面上的该液体反射而产生一反射光；以及
一光检测元件，设置以接收该反射光，并且根据该反射光输出与该检测表面的湿润性相关的一检测信号。


2.如权利要求1所述的表面湿润性检测系统，其中该光束于该检测表面的入射角为小于90度。


3.如权利要求2所述的表面湿润性检测系统，其中该光束于该检测表面的入射角为30.0度至85.0度之间的角度。


4.如权利要求1所述的表面湿润性检测系统，其中该发光装置包含一发光元件跟一光束缩扩单元，该发光元件用于发出该光束，且该光束缩扩单元用于该光束的准直及改变该光束的直径。


5.如权利要求1所述的表面湿润性检测系统，其中该光检测元件以及该发光装置分别设置于该检测表面的相对两侧，且该光检测元件与该发光装置相对于该检测表面的法线具有相同夹角。


6.如权利要求1所述的表面湿润性检测系统，更包含一检偏器以及一透镜，对应该光检测元件设置。


7.如权利要求1所述的表面湿润性检测系统，其中该检测信号为电压值。


8.如权利要求1所述的表面湿润性检测系统，更包含一运算单元，通信连接于该光检测元件，其中该运算单元接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱仁佑，高丰生，王允欣，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71