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技術(shù)文章

三個工具輕松測定接觸角測量儀的接觸角值

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   作為一種專業(yè)的理化分析儀器,正如粘度計、分析天平等專業(yè)儀器一樣,接觸角測量儀事實上也需要進(jìn)行專業(yè)的調(diào)?;蛐?zhǔn)操作。通常建議儀器1年校準(zhǔn)一次。
  
  但是,接觸角測量儀很長時間采用的校準(zhǔn)工具是玻璃板。玻璃校準(zhǔn)板與顯微鏡的分劃板一樣,采用刻蝕技術(shù)將標(biāo)準(zhǔn)角度的圖片刻在玻璃板上,再通過測試標(biāo)準(zhǔn)角度值后,看量儀的精度。通過如上的描述可以很容易看出,如上的操作事實上沒有對測量儀本身進(jìn)行任何調(diào)?;蛐?zhǔn),只是測試了一下標(biāo)準(zhǔn)圖片,看一下角度值差多少。而這樣的操作事實上只是看看測量儀量角度這樣的方法是否對?;蚓饶軌蜻_(dá)到多少?且不論這個精度到底是否對。
  
  通過接觸角測量的原理,即儀器通常采用側(cè)視條件下拍攝3D條件下的液滴的輪廓并采用相應(yīng)的算法分析得到接觸角值。根據(jù)光學(xué)成像原理,可以知道,3D條件下,鏡頭(相機(jī))與被測物體(水滴)在成像視角、俯視與否情況、樣品本身的上表面水平情況均會影響到角度值結(jié)果。
  
  接觸角測量儀的檢定工具根據(jù)研發(fā)和應(yīng)用時間的先后來講,主要分為三種:顯微鏡用分劃板、角度標(biāo)定板和接觸角測量專業(yè)檢定工具。
  
  1、顯微鏡用分劃板:采用了顯微鏡的分劃板,通過測量儀量測其中橫向和縱向方向0.01mm精度的刻度線形成不同的組合,并采用θ/2法(或稱寬高法/WH法)測試得到接觸角值。將測試得到的接觸角值與計算得到的接觸角值進(jìn)行比較,得到檢定結(jié)果即偏差值。
  
  2、角度標(biāo)定板。角度標(biāo)定板分為兩種,一種是基礎(chǔ)的,即用CAD畫出不同接觸角度值的圓形后,再將其鍍到玻璃板上;另一種是專業(yè)型的,通過軟件擬合得到的曲線后,將曲線輪廓鍍到玻璃板上。
  
  3、接觸角測量儀專業(yè)檢定工具:是一種將紅寶石球或不銹鋼球放到一個深度不同的洞里,形成一個球冠,通過測量高出洞部分的球冠的高度以及球的直徑,計算得出接觸角值。再通過測量儀測試同一個球冠的接觸角值,與計算得出的接觸角值進(jìn)行對比,評估出偏差值作為檢定的結(jié)果。
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