В монографії описано дослідження проблемних ни гань, пов'язаних із розробкою оптико-електронних засобів автоматизованого контролю поверхневою натягу у рідні;. Розглянуто відомі математичні моделі та розроблено математичну Модель зв'язку геометричних параметрів з енергією краплі в результаті впливу електричного поля. Проведено ряд експериментальних досліджень поверхнево-активних рідин та вдосконалено метол лежачої краплі контролю поверхневого натяг у рідин Призначена для студентів, аспірантів, та науковців у галузі вимірювальної ІЄХНІК]'. оптики, фізичної хімії, контролю водно-дисперсних сере-довиш. ЗМІСТ ВСТУП............................................................................... 5 Розділ 1. аналіз методів та засобів контролю поверхневого натягу рідин................................................. 6 1.1. Вплив поверхневих явищ на фізико-хімічні процеси в багатофазних середовищах.............................................. 6 і _." Аналіз поверхневого натягу як властивості межі подіту рідина - газ.............................................................. 9 1.3. Властивості поверхнево-активних речовин............... 13 1.4. Класифікація методів та засобів контролю поверхневого натягу рідин............................................... 16 1.5. Порівняльний аналіз методів вимірювання поверхневого натягу рідин............................................... 27 1.6. Аналіз методик визначення поверхневого натягу рідин методом лежачої краплі........................................ 31 ГО:ДІЛ 2. МАТЕМАТИЧКА. МОДЕЛЬ СТАНУ ЛЕЖАЧОЇ КРАПЛІ РІДИНИ В ЕЛЕКТРИЧНОМУ ПОЛІ З VPA^VRAHHKM ЇЇ ЕНЕРГІЇ.................................. 38 ни та її поверхневої енергії на геометричні параметри лежачої краплі.................................................................... 38 2.2. Математичний опис лежачої краплі рідини при її деформації в електричному полі................................... 43 2.3. Розроблення і обґрунтування методу лежачої краплі в електричному полі.............................................. 51 2.4. Математична модель перерозподілу напруженості електричного поля в міжелектродному просторі при наявності кювети з рідиною.............................................. 58 РОЗДІЛ 3. ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННИЙ ЗАСІБ КОНТРОЛЮ ПОВЕРХНЕВОГО НАТЯГУ РІДИН З ВИКОРИСТАННЯМ ЕЛЕКТРИЧНОГО ПОЛЯ................................................... 67 3.1. Структурна схема засобу контролю поверхневого натягу рідин методом лежачої краплі............................... 67 3.2. Рекомендації щодо алгоритму обробки зображення лежачої краплі та розробки програмного забезпечення визначення поверхневого натягу...................................... 70 3.2.1. Виділення необхідного фрагмента та фільтрація зображення лежачої краплі............................................... 70 3.2.2. Підвищення контрасту та виділення контуру лежачої краплі..................................................................... 72 3.2.3. Бінаризація зображення лежачої краплі................ 80 3.2.4. Створення алгоритмічного та програмного забезпечення....................................................................... 82 3.3. Рекомендації щодо реалізації оптико-електронного засобу контролю поверхневого натягу рідин методом лежачої краплі................................................................... 84 РОЗДІЛ 4. АНАЛІЗ ПОХИБОК ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ОПТИКО-ЕЛЕКТРОННОГО ЗАСОБУ КОНТРОЛЮ ПОВЕРХНЕВОГО НАТЯГУ...................... 101 4.1. Аналіз статичних метрологічних характеристик засобу контролю поверхневого натягу............................ 101 4.2. Оцінювання похибок вимірювального перетворення....................................................................... 109 4.2.1. Похибка цифрового подання зображення.............. 110 4.2.2. Похибка визначення геометричних параметрів краплі................................................................ 112 4.2.3. Похибка формування напруги................................. 114 4.2.4. Інші похибки різноманітного походження.............. 116 4.3. Оцінювання загальної похибки вимірювання поверхневого натягу............................................................ 118 4.4. Вірогідність контролю................................................ 119 4.5. Методика вимірювання поверхневого натягу........... 123 4.6. Експериментальні дослідження засобу контролю поверхневого натягу рідин................................................. 124 4.7. Застосування розробленого засобу контролю в цукровій промисловості...................................................................... 131 ВИСНОВКИ......................................................................... 134 ЛІТЕРАТУРА....................................................................... 136