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水滴角测量仪精度如何保证?关键因素一览

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  水滴角测试仪是一种专门用于测量固体材料界面化学领域的物理化学性质的仪器,其测量结果的精度和准确性对于科研和工业生产具有重要的指导意义。为了确保水滴角测量仪在测试固体接触角值时能够提供准确可靠的数据,以下是一些关键因素:
 
  1.测试算法的选择至关重要:
 
  在接触角或水滴角的测量中,只有那些考虑了表面张力、重力和界面张力的测试算法才能被认定为有效的工具。相比之下,圆拟合、椭圆拟合或切线法等方法由于重现性差,且极易受到测试条件(如图像质量、轴对称、重力、液滴量等)的影响,因此不能被视为接触角测量的有效工具。目前,阿莎算法(ADSA-RealDrop)被认为是较为精确的算法,它能够自动修正重力系数,并在表面张力影响的条件下综合分析接触角值,适用于静态接触角、非轴对称接触角以及前进后退角的分析。而Young-Laplace算法虽然也是一种基础算法,但其局限性在于必须满足轴对称的测试条件,并且应尽量避免近圆形的图像。
 
  2.彩色摄像机是硬件的基础:
 
  与黑白摄像机相比,彩色摄像机在水滴图像的捕获上具有更高的精度。彩色摄像机能够直接从蓝色过渡到灰色或黑色,这样的特性使得测值精度更高。此外,彩色摄像机能够清晰地表征出过渡色,捕捉更多的细节,从而提供更高精度的接触角、界面张力和表面张力的测量值。
 
  3.样品台和镜头调整的水平度决定了测量的精度:
 
  为了实现高精度的接触角或水滴角测量,样品台和镜头分析调整的水平度必须精确。微分头控制的二维水平调整机构是一种成本较低、精度高的控制方案,它能够在多个维度上进行高精度的水平调整,特别适用于表面不平整的样品,同时也能高精度地调整镜头的俯视角度。
 
  4.光源和镜头系统对测值精度有直接影响:
 
  合理的光源和镜头系统对于提高水滴角测量仪的测值精度至关重要。平行光源系统是一种理想的方案,因为它能够实现直接切割轮廓并具有较大的景深。例如,美国科诺公司提供的C60系列就配备了此类硬件支持。然而,平行光源对于表面不平整的样品并不友好,因为它在成像时无法清晰判断表面的分界。C60系列的双效光源采用了石英玻璃柔光板,创造性地实现了更好的平行光源效果。
 
SL200L+型水滴角测试仪
 

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