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光學接觸角測量儀測量精度影響因素
發布時間：2022-09-19 點擊次數：2051
是指采用界面化學原理中Young-Laplace方程及其變體，采用液體作為探針物體，采用光學攝像的原理對固體材料進行物理化學性質進行分析的專業分析儀器，分析的終結果以接觸角、表面自由能、粘附功等數值呈現。區別于普通的數碼量角器的簡單的圓擬合、橢圓擬合或切線法等幾何算法的光學測量儀器的是，接觸角測量儀具有非常顯著的專業基礎，即通過分析液滴輪廓并擬合至Young-Laplace方程曲線，終分析得到接觸角值。
因而，普通的數碼量角器僅僅是量測幾何意義上的輪廓的切線夾角角度，不考慮界面化學性質以及重力影響等顯然存在的因素，因而具有測值理論參考依據不足、測值重復性差、精度差等明顯的缺陷。事實上，商業化的低價的所謂的“接觸角測量儀”廠商目前均以數碼量角器為主，而不是根本意義上的接觸角分析與測量。在中國日益重視核心技術，重視創造性的研發精神的當下，數碼量角器所得到的數據的科學依據不強時，其數據的可參考性不足，也將非常明顯的影響著終的研發成果的成功。
1、從材料本身來講，很難找到表面不存在粗糙度、化學多樣性或異構性的樣品。而正是由于這些因素的影響，很難出現接觸角液滴從頂視時呈現正圓的圖像。
2、3D接觸角測量是表征材料物理化學性質的方法。而3D接觸角的基本的要求是能夠分析接觸角值的左、右區別。
3、通過阿莎算法(ADSA-RealDrop)對于左、右角度值的評估，可以判斷材料本身的接觸角滯后現象或3D接觸角現象。
4、樣品臺或樣品上表面的傾斜情況同樣會影響液滴左、右角度值的變化。因而，從硬件要求來講，樣品臺面獨立調整水平的要求度會非常高，而不能夠僅僅通過簡單的四腳調整水平功能實現樣品臺面的調整，這個是完全不講科學的做法。
5、頂視法(ADSA-D)的應用局限性在于無法準確采用哪個位置的直徑或相關參數估算出邊界條件中的體積值，因而，常規的平均體積法原則或小二乘后體積估算原則在分析ADSA-D算法的接觸角值時存在一定的缺陷。ADSA-D是理想條件下的接觸角分析。與常規的Young-Laplace方程擬合法(軸對稱或ADSA-P)一樣，無法作為現代先進接觸角算法來對待。
6、從目前為止來講，鏡頭俯視以樣品臺面的傾斜均會明顯影響接觸角分析結果6-9%甚至更高。而二維條件的玻璃校準板無法準確檢測出3D狀態下的接觸角測量儀器的準確性，同時，大部分接觸角測量儀即使采用了3D紅寶石球工具校準儀器，但由于缺少如上4所提及的樣品臺面以及鏡頭各自獨立的微分頭控制二維水平調整結構，因而，這些儀器是根本無法校準。只能是加工成什么精度就是什么精度，且這個精度無從考評，無法保證其他什么。
