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「接觸角測定儀」視頻光學接觸角測量儀的技術核心

2018-11-21 10:00:43

自20世紀50年代Zisman發明數顯量角器(Giniometer)并發現這個量角器可以用于簡單的量測接觸角值以來,商業化的“接觸角測量儀”廠商均以此為藍本,進行了數字化升級。20紀紀90年代開始,隨著計算機技術,特別是數碼攝像CCD的技術引入,Zisman教授的這個量角器已經實現了數碼化改造,可以實現自動將圖像捕捉到電腦中、識別邊緣輪廓并采用圓擬合或橢圓擬合進行分析角度值。

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但是,從核心技術來看,這樣的圓擬合或橢圓擬合的所謂的“接觸角測量儀”其本質仍然是量角器。因為:
1、該接觸角測量儀是簡單的幾何或數學算法的切線捕捉;
2、該接觸角測量儀并未采用與界面化學相關的核心原理;

3、該算法會受到重力、表面張力等因素影響而使得測值的重復性或可靠性降低;

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4、該算法無法表征材料真正的界面化學領域的物理化學性質。
差不多1989年左右,A.W.Neumann提出的詳細的ADSA算法解決方案,從而將“接觸角測值”從量角器全面進化至“界面化學”領域的“接觸角測值”。因而,只有采用了ADSA算法的視頻光學測量儀器才可以被稱為“視頻光學接觸角測量儀”。其涉及的技術核心應包括:

1、算法中包括了重力系數、表面張力等綜合影響;

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2、儀器的核心硬件應包括樣品臺的二次調整水平功能,俯仰角度的調整是測試高精度接觸角的保證;
3、儀器中應包括背景光、進液系統和成像系統,成像系統的分辨率是保證測值精度的另一個保證。   「接觸角測量儀」決定接觸角測值精度的因素是什么?
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