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【接触角测量仪】如何校准接触角测量仪?

2018-9-6 16:22:23
如何校准接触角测量仪?
作为一种专业的理化分析仪器,正如粘度计、分析天平等专业仪器一样,接触角测量仪事实上也需要进行专业的调校或校准操作。通常建议接触角测量仪1年校准一次。

但是,接触角测量仪很长时间采用的校准工具是玻璃板。玻璃校准板与显微镜的分划板一样,采用刻蚀技术将标准角度的图片刻在玻璃板上,再通过测试标准角度值后,看接触角测量仪的精度。 通过如上的描述可以很容易看出,如上的操作事实上没有对接触角测量仪本身进行任何调校或校准,只是测试了一下标准图片,看一下角度值差多少。而这样的操作事实上只是看看接触角测量仪量角度这样的方法是否对。或精度能够达到多少?且不论这个精度到底是否对。

【接触角测量仪】如何校准接触角测量仪?

在上海梭 伦或美国科诺的相关专业文章中,我们已经对玻璃板进行测值精度判断的重在缺点进行过了描述,概括而言,主要是玻璃板是二维的体系,无法符合接触角测量的3维体系的测量,因而,也无法判断出来仪器的精度并进行仪器调校。
这就是说,我们必须满足测试各不同侧视角度时的不同角度值,并用于表征样品的表面的物理化学性质,这样的表征技术对于该固体样品而言更为科学。而这就是3D接触角测量的概念。
从目前技术来讲,测量接触角值的算法通常分为三代技术:

第一代的技术为量角器法,通过显微镜里的分划板,来量测角度值。

【接触角测量仪】如何校准接触角测量仪?

第二代的技术为数码量角器法阶段,本阶段将图像捕捉到电脑后,通过量角器的几何测量技术,如圆拟合、椭圆拟合或多段椭圆拟合线、或多项式方程的拟合曲线,来量测一下角度值。此时的测量技术只是将其他的图像角度测量技术移到“接触角测量”中,与真正的界面化学分析技术关系并不大。目前,中国的绝大多数仪器厂商,以及日本、韩国的仪器厂商均停留在这个技术阶段。

第三代的技术为Young-Laplace方程拟合技术,通过分析轮廓图像,将液滴轮廓因子Bond系数通过选点选面的方式标定后,再拟合Young-Laplace方程。本方法通常情况下参考于超疏水材料且表面不存在粗糙度,均匀性很好的,没有异构性的样品而言,Young-Laplace方程是有效的。这与是德国仪器与中国仪器的技术核心区别所在。

【接触角测量仪】如何校准接触角测量仪?

第四代的技术为阿莎算法ADSA算法,目前的ADSA-RealDrop通过修正左、右角度值不同的重力系数(如倾斜的条件下),基于ADSA-NA技术进行优化。过程中,通过双次迭代的技术,无需标定Bond系数拟合曲线,直接计算得到相应的接触角值、表面张力值以及修正的重力系数值。【表面张力仪】如何验证表面张力仪的更新速度?
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