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動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試儀的測(cè)量精度該如何確保?

發(fā)布時(shí)間:2022-05-20 點(diǎn)擊次數(shù):1678

動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試儀用于測(cè)試和表征固體材料的界面化學(xué)領(lǐng)域的物理化學(xué)性質(zhì)。水滴角測(cè)量?jī)x是特指探針液體為蒸餾水時(shí)的表征出來(lái)的固體材料的物理化學(xué)性質(zhì)。從這層意義上講,動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試儀一般都是用于測(cè)試固體接觸角值,那么儀器的測(cè)值精度如何確保呢?其實(shí)注意以下幾點(diǎn)就好了

1、動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試儀的測(cè)試算法是測(cè)值精度的可靠保證。

接觸角測(cè)量或水滴角測(cè)量時(shí),只能采用表面張力、重力、界面張力參與分析的測(cè)試算法才是有力的工具。而圓擬合、橢圓擬合或切線法根本無(wú)法視為接觸角測(cè)量的工具,只能視為量角器。圓擬合或橢圓擬合、切線法無(wú)沒(méi)有很好的重現(xiàn)性,且受測(cè)試條件(圖像質(zhì)量、軸對(duì)稱、重力、液滴量等)影響非常大。

目前先進(jìn)的算法為阿莎算法法,可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修正重力系數(shù),可以綜合分析表面張力影響條件下的接觸角值,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)各種條件下(如靜態(tài)接觸角、非軸對(duì)稱接觸角、前進(jìn)后退角的分析),是一種接觸角測(cè)試算法。

接觸角測(cè)量的基本算法為Young-Laplace算法,但其缺陷在于測(cè)試條件必須為軸對(duì)稱,同時(shí)測(cè)試時(shí)盡量避免近圓圖像。

2動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試儀的光源和鏡頭系統(tǒng)是直接決定測(cè)值精度結(jié)果的要素。

光源和鏡頭合理的方案為平行光源系統(tǒng)。平行光源系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)直接切輪廓,大景深的目標(biāo)。同時(shí),平行光源的缺陷是對(duì)于表面不平整的樣品的不友好,即成像時(shí)無(wú)法判斷清表面分界。

3、彩色攝像機(jī)是接觸角測(cè)量或水滴角測(cè)量的硬件基礎(chǔ)。

不像黑白攝像機(jī)存在水滴圖像從黑到深灰、淺灰、白的過(guò)渡一樣,彩色攝像機(jī)通常僅有從藍(lán)到灰或黑地直接轉(zhuǎn)換,因而,測(cè)值精度方面更高。并且,彩色攝像機(jī)可以清晰的表征出來(lái)過(guò)渡色,可以表征出更多細(xì)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)更高精度的接觸角測(cè)值或界面張力、表面張力測(cè)值。

4、動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試儀樣品臺(tái)以及鏡頭分析調(diào)整水平度的精度決定了接觸角或水滴角測(cè)量的精度。

目前先進(jìn),精度高的控制,成本較低的方案為微分頭控制的二維水平調(diào)整機(jī)構(gòu)??梢詫?shí)現(xiàn)多維度方面的高精度水平,特別對(duì)于樣品表面不平整的樣品,可以調(diào)整平整度。同時(shí),可以高精度調(diào)整鏡頭的俯視角度。


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