如何讓水滴角測試儀測值精度更高
更新時間：2020-04-20 點擊次數：1655
水(shui)(shui)(shui)滴角(jiao)測(ce)試(shi)儀(yi)用于(yu)測(ce)試(shi)和表(biao)征固體材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)界面化學領域(yu)的(de)(de)(de)(de)物理(li)化學性質。水(shui)(shui)(shui)滴角(jiao)測(ce)試(shi)儀(yi)是特指探針液體為(wei)蒸餾水(shui)(shui)(shui)時的(de)(de)(de)(de)表(biao)征出來的(de)(de)(de)(de)固體材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)物理(li)化學性質。從這層意義上講，水(shui)(shui)(shui)滴角(jiao)測(ce)試(shi)儀(yi)用于(yu)測(ce)試(shi)固體接觸角(jiao)值的(de)(de)(de)(de)時候如何確保儀(yi)器(qi)的(de)(de)(de)(de)測(ce)值精度方(fang)面需要注意如下幾點：
1、水滴角測試儀的(de)測試算(suan)法是測值(zhi)精度(du)的(de)可靠保(bao)證：
接觸角(jiao)測(ce)量(liang)或(huo)水滴角(jiao)測(ce)量(liang)時(shi)，只能采用表面張(zhang)力、重(zhong)力、界面張(zhang)力參與分析的(de)測(ce)試算法才是有(you)力的(de)工具。而圓擬(ni)合(he)、橢圓擬(ni)合(he)或(huo)切(qie)線法根本無(wu)(wu)法視(shi)為(wei)接觸角(jiao)測(ce)量(liang)的(de)工具，只能視(shi)為(wei)量(liang)角(jiao)器(qi)。圓擬(ni)合(he)或(huo)橢圓擬(ni)合(he)、切(qie)線法無(wu)(wu)沒有(you)很好(hao)的(de)重(zhong)現性，且受測(ce)試條件（圖(tu)像質(zhi)量(liang)、軸對稱、重(zhong)力、液(ye)滴量(liang)等）影(ying)響非常大。
目(mu)前(qian)較(jiao)為先進的(de)算(suan)法(fa)(fa)為阿(a)莎算(suan)法(fa)(fa)（ADSA-RealDrop）法(fa)(fa)，可(ke)以實現自(zi)動修正重(zhong)力系數，可(ke)以綜合分析(xi)表面張力影(ying)響條件(jian)(jian)下的(de)接(jie)觸(chu)角(jiao)(jiao)值，同時可(ke)以實現各種條件(jian)(jian)下（如靜態接(jie)觸(chu)角(jiao)(jiao)、非(fei)軸對(dui)稱接(jie)觸(chu)角(jiao)(jiao)、前(qian)進后退角(jiao)(jiao)的(de)分析(xi)），是一種接(jie)觸(chu)角(jiao)(jiao)測試算(suan)法(fa)(fa)。
接觸角測量的基本算法為Young-Laplace算法，但其(qi)缺(que)陷在于測試(shi)(shi)條件(jian)必須為軸(zhou)對稱，同時測試(shi)(shi)時盡量避免(mian)近圓圖像。
2、彩(cai)色攝(she)像機是接觸角測(ce)量或水滴角測(ce)量的硬件基礎(chu)
不像黑白攝像機存在水滴圖像從黑到深(shen)灰(hui)、淺(qian)灰(hui)、白的過渡(du)一樣(yang)，彩色攝像機通常僅有從藍到灰(hui)或黑地直接(jie)轉(zhuan)換，因而，測(ce)值精度方面(mian)更高。并且，彩色攝像機可以清(qing)晰的表(biao)征出來過渡(du)色 ，可以表(biao)征出更多細節(jie)，從而實(shi)現更高精度的接(jie)觸角測(ce)值或界面(mian)張力(li)、表(biao)面(mian)張力(li)測(ce)值。
3、樣品臺以(yi)及鏡頭分析調整水平度(du)的精度(du)決定(ding)了接(jie)觸角(jiao)或水滴(di)角(jiao)測量的精度(du)
目前較為先(xian)進，精(jing)度較高(gao)(gao)的(de)控制(zhi)，成本較低的(de)方(fang)案為微分頭(tou)控制(zhi)的(de)二維水平調(diao)整機構。可(ke)以實(shi)現(xian)多維度(du)方(fang)面的(de)高(gao)(gao)精(jing)度(du)水平，特(te)別(bie)對(dui)于樣品表面不(bu)平整的(de)樣品，可(ke)以調(diao)整平整度(du)。同(tong)時，可(ke)以高(gao)(gao)精(jing)度(du)調(diao)整鏡頭(tou)的(de)俯視角(jiao)度(du)。
4、水滴角測試儀的光源和鏡頭系統是直接決定測值精度結果的要素(su)。
光(guang)源(yuan)和(he)鏡(jing)頭合理的(de)(de)方案為平(ping)(ping)行(xing)(xing)光(guang)源(yuan)系(xi)統。平(ping)(ping)行(xing)(xing)光(guang)源(yuan)系(xi)統可(ke)以(yi)實現(xian)(xian)直接切輪(lun)廓(kuo)，大景深(shen)的(de)(de)目標。目前，僅美國科諾提供的(de)(de)C60系(xi)列提供了本硬件支持(chi)。同時，平(ping)(ping)行(xing)(xing)光(guang)源(yuan)的(de)(de)缺陷是對于表面(mian)(mian)不(bu)平(ping)(ping)整的(de)(de)樣品的(de)(de)不(bu)友好，即成像時無法(fa)判斷清(qing)表面(mian)(mian)分界(jie)。而C60創造性的(de)(de)雙效(xiao)光(guang)源(yuan)，采(cai)用石英玻(bo)璃(li)柔光(guang)板，實現(xian)(xian)了更好的(de)(de)平(ping)(ping)行(xing)(xing)光(guang)源(yuan)效(xiao)果。
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