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【接觸角測量儀】如何校準(zhǔn)接觸角測量儀?

2018-9-6 16:22:23
如何校準(zhǔn)接觸角測量儀?
作為一種專業(yè)的理化分析儀器,正如粘度計、分析天平等專業(yè)儀器一樣,接觸角測量儀事實上也需要進行專業(yè)的調(diào)校或校準(zhǔn)操作。通常建議接觸角測量儀1年校準(zhǔn)一次。

但是,接觸角測量儀很長時間采用的校準(zhǔn)工具是玻璃板。玻璃校準(zhǔn)板與顯微鏡的分劃板一樣,采用刻蝕技術(shù)將標(biāo)準(zhǔn)角度的圖片刻在玻璃板上,再通過測試標(biāo)準(zhǔn)角度值后,看接觸角測量儀的精度。 通過如上的描述可以很容易看出,如上的操作事實上沒有對接觸角測量儀本身進行任何調(diào)校或校準(zhǔn),只是測試了一下標(biāo)準(zhǔn)圖片,看一下角度值差多少。而這樣的操作事實上只是看看接觸角測量儀量角度這樣的方法是否對。或精度能夠達到多少?且不論這個精度到底是否對。

【接觸角測量儀】如何校準(zhǔn)接觸角測量儀?

在上海梭 倫或美國科諾的相關(guān)專業(yè)文章中,我們已經(jīng)對玻璃板進行測值精度判斷的重在缺點進行過了描述,概括而言,主要是玻璃板是二維的體系,無法符合接觸角測量的3維體系的測量,因而,也無法判斷出來儀器的精度并進行儀器調(diào)校。
這就是說,我們必須滿足測試各不同側(cè)視角度時的不同角度值,并用于表征樣品的表面的物理化學(xué)性質(zhì),這樣的表征技術(shù)對于該固體樣品而言更為科學(xué)。而這就是3D接觸角測量的概念。
從目前技術(shù)來講,測量接觸角值的算法通常分為三代技術(shù):

第一代的技術(shù)為量角器法,通過顯微鏡里的分劃板,來量測角度值。

【接觸角測量儀】如何校準(zhǔn)接觸角測量儀?

第二代的技術(shù)為數(shù)碼量角器法階段,本階段將圖像捕捉到電腦后,通過量角器的幾何測量技術(shù),如圓擬合、橢圓擬合或多段橢圓擬合線、或多項式方程的擬合曲線,來量測一下角度值。此時的測量技術(shù)只是將其他的圖像角度測量技術(shù)移到“接觸角測量”中,與真正的界面化學(xué)分析技術(shù)關(guān)系并不大。目前,中國的絕大多數(shù)儀器廠商,以及日本、韓國的儀器廠商均停留在這個技術(shù)階段。

第三代的技術(shù)為Young-Laplace方程擬合技術(shù),通過分析輪廓圖像,將液滴輪廓因子Bond系數(shù)通過選點選面的方式標(biāo)定后,再擬合Young-Laplace方程。本方法通常情況下參考于超疏水材料且表面不存在粗糙度,均勻性很好的,沒有異構(gòu)性的樣品而言,Young-Laplace方程是有效的。這與是德國儀器與中國儀器的技術(shù)核心區(qū)別所在。

【接觸角測量儀】如何校準(zhǔn)接觸角測量儀?

第四代的技術(shù)為阿莎算法ADSA算法,目前的ADSA-RealDrop通過修正左、右角度值不同的重力系數(shù)(如傾斜的條件下),基于ADSA-NA技術(shù)進行優(yōu)化。過程中,通過雙次迭代的技術(shù),無需標(biāo)定Bond系數(shù)擬合曲線,直接計算得到相應(yīng)的接觸角值、表面張力值以及修正的重力系數(shù)值。【表面張力儀】如何驗證表面張力儀的更新速度?
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