首先,我們有必要描述一下影像分析法接觸角測(cè)量?jī)x的系統(tǒng)構(gòu)成:
1、光學(xué)系統(tǒng):標(biāo)準(zhǔn)選構(gòu)件為CCD相機(jī)、顯微鏡頭部分、視頻捕捉卡。
(1)基于是否需要測(cè)試隨時(shí)間變化而變化的接觸角值,您考慮一下是否需要高速相機(jī)
通常,接觸角測(cè)量?jī)x的標(biāo)準(zhǔn)配備為25幀/秒的測(cè)試速度。根據(jù)是否動(dòng)態(tài)接觸角的應(yīng)用要求,可以提高每秒捕獲圖片的數(shù)量,如100幀/秒?,F(xiàn)在進(jìn)口儀器中,有的廠家提出了50幀/秒,實(shí)際上這是硬件雙緩存技術(shù),從技術(shù)實(shí)際意義來(lái)看,與連續(xù)拍攝我們認(rèn)為是不同的概念.如要選購(gòu)高速的相機(jī),我們認(rèn)為還是真實(shí)的速度為準(zhǔn)比較好.
通常而言,接觸角測(cè)值的最佳時(shí)間我們認(rèn)為是滴出液滴后20秒,基本而言,此時(shí)接觸角基本趨向穩(wěn)定(接觸角滯后原因或吸水原因)。但如果您的樣品是吸水性很強(qiáng)的(如紙尿布),那么我們強(qiáng)烈建議您采購(gòu)高速相機(jī)。
通常這些需要您與供應(yīng)商一起討論的。他們會(huì)因您的不同需求而為您推薦一款適合您的相機(jī)的。
(2)鏡頭:鏡頭部分通常均會(huì)符合要求的。但是,也不排除國(guó)內(nèi)一些儀器廠商不了解光學(xué)而隨意寫(xiě)出放大率,這是相當(dāng)不負(fù)責(zé)的。您可以要求供應(yīng)商提供每像素代表多少mm的放大倍率。這對(duì)于專(zhuān)業(yè)廠商而言,是很容易給出的。
(3)光源:這個(gè)非常關(guān)鍵。事實(shí)上,光源對(duì)于成像效果是非常有講究的。而我們非常堅(jiān)持的認(rèn)為,現(xiàn)在只有KSV公司與上海梭倫科技的光源是相對(duì)比較符合要求的。
(4)視頻捕捉設(shè)備:現(xiàn)在的接觸角儀通常的配備均為視頻捕捉卡,這個(gè)對(duì)電腦系統(tǒng)提出了一個(gè)相當(dāng)高的要求。明顯,必須插到電腦里才行的,所以,要求使用者會(huì)安裝硬件。而我們認(rèn)為,最好是采用USB或1394口的視頻設(shè)備,畢竟,僅僅是增加成本的事情哦,但對(duì)于用戶(hù)而言,豈止是方便所能概括的。
接觸角測(cè)量?jī)x是用于測(cè)試分析并表征固體材料表面的物理化學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)儀器,水滴角測(cè)量?jī)x是指應(yīng)用蒸餾水作為探針液體測(cè)試固體材料物理化學(xué)性質(zhì)的一種測(cè)試接觸角的儀器,因而,也可稱(chēng)為水接觸角值。
接觸角測(cè)量?jī)x自1946年Zisman發(fā)明了contact angle goniometer以來(lái)一直到1983年,接觸角測(cè)量?jī)x均停留在數(shù)碼量角器階段。這個(gè)階段的特征為測(cè)試算法為WH法(θ/2法)、圓擬合法、橢圓擬合法和切線法的階段。雖然由于電腦的出現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了將圖片捕捉到計(jì)算后,要用圖像測(cè)量軟件并用圓擬合或橢圓擬合、切線等測(cè)量角度。這沒(méi)有改變其量角器的本質(zhì)。而Zisman教授goniometer就最好的解釋了量角器是接觸角測(cè)量的最簡(jiǎn)單的工具。
現(xiàn)代真正意義上的接觸角測(cè)量?jī)x是基于A.W.Neumann教授的ADSA-P算法的提出。該算法為界面化學(xué)分析測(cè)量接觸角、表面張力和界面張力的最基本方法。而如Spinger、Hansen教授等團(tuán)隊(duì)的的算法基于Select Plane算法的Young-Laplace方程是最簡(jiǎn)單的ADSA-P算法的變體,提出時(shí)間均晚于A.W.Neumann教授。Young-Laplace方程算法的缺陷在于只能計(jì)算分析軸對(duì)稱(chēng)的液滴的接觸角值或表面張力值,對(duì)于非軸對(duì)稱(chēng)(左、右不對(duì)稱(chēng))的接觸角值測(cè)量會(huì)失去其最基本的精度。因而,長(zhǎng)期以來(lái),商業(yè)化的接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x廠家均推薦采用圓或橢圓法作為主要測(cè)試接觸角的方法。但他們同樣忽略了這兩個(gè)算法同樣有軸對(duì)稱(chēng)的要求。因而,在沒(méi)有非軸對(duì)稱(chēng)液滴輪廓分析的接觸角測(cè)量算法提出之前,接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x本身的發(fā)展是有缺陷的。目前國(guó)外的接觸角測(cè)量?jī)x廠家同樣處于數(shù)碼量角器向接觸角測(cè)量?jī)x的過(guò)渡發(fā)展期。
【水滴角測(cè)試儀】水滴角測(cè)試儀的基本原理是什么?