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接觸角測(cè)量儀是如何確保儀器的測(cè)值精度
發(fā)布時(shí)間：2022-05-14 點(diǎn)擊次數(shù)：1568
水滴角測(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)試儀是特指探針液體為蒸餾水時(shí)的表征出來的固體材料的物理化學(xué)性質(zhì)。從這層意義上講，水滴角測(cè)試儀用于測(cè)試固體接觸角值的時(shí)候如何確保儀器的測(cè)值精度方面需要注意如下幾點(diǎn)：
1、水滴角測(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、切線法無沒有很好的重現(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。
目前較為先進(jìn)的算法為阿莎算法（ADSA-RealDrop）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、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過渡色，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。
3、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
目前較為先進(jìn)，精度較高的控制，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。
4、水滴角測(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)。目前，僅美國科諾提供的C60系列提供了本硬件支持。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)無法判斷清表面分界。而創(chuàng)造性的雙效光源，采用石英玻璃柔光板，實(shí)現(xiàn)了更好的平行光源效果。
