視頻光學(xué)接觸角測量儀的選購10問-含各主要接觸角測試方法
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本文由 美國科諾工業(yè)有限公司 整理匯編
2018-08-16 10:00 4880閱讀次數(shù)
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一、視頻光學(xué)接觸角測量儀對環(huán)境是否有要求,如風(fēng)速,溫濕度,塵粒等。溫濕度的要求取決于用戶測試要求。由于溫度不同,接觸角及表面張力值不同,因而通常情況下控制溫度是大部分用戶必需要的。有的用戶想測試不同溫度和濕度條件下的樣品接觸角值或界面張力值。因而,溫度和濕度的要求取決于用戶的測試需求。僅僅從儀器使用條件來看,常規(guī)實(shí)驗(yàn)室溫、濕度條件就可以了。(1)控溫控制系統(tǒng):建議采用帕爾貼溫控系統(tǒng)。目前,美國科諾du家提供多款帕爾貼溫控系統(tǒng),溫度范圍從-50-160℃供選。帕爾貼溫控系統(tǒng)因其加熱或制冷速度快,控制精度高(0.05℃)而被用戶廣泛接受。價(jià)格范圍參考為-50-160℃5萬元人民幣,0-160℃1.5萬元人民幣;0-100℃10000人民幣,15-80℃5000人民幣。同時(shí),我們提供德國進(jìn)口500度加熱板供選購。(2)濕度控制系統(tǒng):提供RH5%-95%,溫度室溫+5-85℃系統(tǒng)供選購,ZG產(chǎn)的濕度控制系統(tǒng)7萬元,進(jìn)口的要20萬元左右。風(fēng)速會影響到接觸角的測值。因而盡量避免室內(nèi)空氣的大流動(dòng)。特別對于界面張力或表面張力的測值而言,風(fēng)速的影響會非常大。美國科諾的儀器采用了ADSA-RealDrop法(第四代基于RealDrop法的Young-Laplace方程擬合技術(shù)(ZG發(fā)明ZL,ZL號ZL201110244512.9)),可以減少振動(dòng)、風(fēng)速等對測值結(jié)果的影響,是目前能夠接受這樣條件的**算法。塵粒對接觸角和表面張力的測試的影響主要體出為污染測試樣品,影響到Z終的測值結(jié)果。同樣的,若樣品本身的表面是清潔的且不存在化學(xué)多樣性或異構(gòu)性,國科諾的儀器采用了ADSA-RealDrop法(第四代基于RealDrop法的Young-Laplace方程擬合技術(shù)(ZG發(fā)明ZL,ZL號ZL201110244512.9)),可以一次測值得到左、右兩側(cè)的接觸角值,從而為判斷是否存在塵粒提供了Z為方便的方法。同時(shí),ADSA-RealDrop法可以用于測試3D接觸角值,因而,是目前為止Z為方便和科學(xué)的方法。二、視頻光學(xué)接觸角測量儀的恒溫部分是指檢測樣品區(qū)域還是包括進(jìn)樣器部分。接觸角儀中接觸角測試的恒溫,通常僅僅是檢測固體樣品時(shí)對樣品進(jìn)行恒溫控制。進(jìn)樣器中裝的是液體。在測試時(shí),液體滴到被測樣品上了,由于固體材料是恒溫控制的,所以滴出的液體就可以被控溫了。控溫部分采用了帕爾貼溫控,溫度范圍取決于用戶的要求。同時(shí),美國科諾提供控制進(jìn)液器溫度的帕爾貼溫控溫度范圍-10-100℃。同時(shí),美國科諾提供高溫(450℃)注射泵供選購。三、視頻光學(xué)接觸角測量儀的進(jìn)樣器的材質(zhì),以及進(jìn)樣量的范圍是多少?接觸角測試儀的進(jìn)液器的材質(zhì)包括了多個(gè)部分,如針管、頂針、針頭、密封件等。通常而言,接觸角儀進(jìn)樣器的材料為玻璃和聚四氟,另外提供的一次性進(jìn)樣器為塑料。同時(shí),我公司提供噴射進(jìn)樣器和全不銹鋼進(jìn)樣品供選購。針頭的材質(zhì)分為聚四氟乙烯、不銹鋼、塑料等。針頭同時(shí)存在不同粗細(xì)針頭的選購問題。美國科諾du家提供全系列針頭從34號(外徑0.2mm)Z細(xì)到10號(外徑4mm)針頭。進(jìn)液精度取決于進(jìn)液器的容量,通常美國科諾的0.002uL或更低。若是SL200KS加上100uL進(jìn)液器和超細(xì)針頭,可以滴出0.2uL的液滴。若是采購噴射針頭,Z小滴出量可達(dá)pL級,用于半導(dǎo)體行業(yè)的微量滴出。但通常情況下,由于采用了ADSA-RealDrop法(Young-Laplace方程計(jì)算方法)測試接觸角值,此方法自動(dòng)修正重力影響,因而,液體量在我們的儀器上不是問題,雖然我們可以精度很高。進(jìn)液精度以及進(jìn)液量在視頻光學(xué)接觸角測量儀中的重要性主要取決于有的接觸角測試方法對于液滴的形狀的假設(shè),因而選對方法對于測試接觸角很重要。四、視頻光學(xué)接觸角測量儀的方法有哪些,各自的優(yōu)勢與缺點(diǎn)有哪些?目前而言,接觸角測試方法主要為如下3類:(1)簡單幾何算法:量角器法和寬高法(WH法或θ/2)法。量角器法采用一條直線傾斜并判斷其是否相切于液滴輪廓的方式分析接觸角值。而寬高法則假設(shè)液滴輪廓符合一個(gè)圓弧曲線,即假設(shè)液滴為球冠的一部分。因而,寬高法有時(shí)也被稱為小球完法。此時(shí),通過圓弧的寬與高,并采用反三角函數(shù)計(jì)算出接觸角值。本方法的優(yōu)勢在于:(1)被發(fā)現(xiàn)并使用的時(shí)間長;(2)測試不需要復(fù)雜的儀器,人眼觀測即可。如美國科諾Z早研制出來的SL100型。(3)采用軟件全自動(dòng)測試時(shí),速度快。本方法的缺陷包括:(1)測值誤差大,重復(fù)性不好,精度不高,量角器法通常為2度甚至更高,寬高法時(shí)為1度左右;(2)受人為因素影響較大,特別是量角器法,每個(gè)人的判斷依據(jù)均不同,因而無法形成一個(gè)可接受的共識結(jié)果。而寬高法在像素的選擇時(shí),因判斷像素點(diǎn)少,精度很難達(dá)到很高;(3)易受噪聲點(diǎn)影響,特別是采用寬高法自動(dòng)分析時(shí),背景的噪聲會明顯影響到測值結(jié)果;(4)受液滴體積的影響。因其小球冠的前提假設(shè),大液滴明顯存在重力影響,測值結(jié)果存在偏差。還有一個(gè)不被重視的情況為,在接觸角大于80度或超疏水材料(150度以上)時(shí),事實(shí)上小液滴(2uL或1uL),液滴形狀也因重力而改變。(2)復(fù)雜的高數(shù)算法:圓擬合、橢圓擬合、切線法(二次曲線或復(fù)合曲線)等方程擬合法以及Spline曲線擬合、真實(shí)液滴法等無方程擬合法等。本系列算法具體測試過程為:拍攝液滴輪廓圖像,采用圖像識別技術(shù)擬合圖像的邊緣(如Canny算子),提取邊緣曲線的坐標(biāo),將坐標(biāo)曲線與曲線方程進(jìn)行Z小二乘擬合,從而得到Z終的方程曲線。在得到曲線方程后,在接觸的兩端點(diǎn)處求導(dǎo)并進(jìn)而得到接觸角值。本系列算法的特征在于用曲線算法計(jì)算一個(gè)曲線的切線角值。因其缺少界面化學(xué)相關(guān)算法的支撐,其測值僅是計(jì)算得出液滴輪廓的表象角度值,即該輪廓的幾何意義上的角度值而并非真實(shí)的固-液-氣或固-液-液三相體系的本征接觸角值。事實(shí)上,因重力、浮力、化學(xué)多樣性、異構(gòu)性的存在,接觸角體系非常復(fù)雜。本系列算法的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)易被理解和接受。本系列算法涉及的專業(yè)知識有限,只涉及簡單的幾何以及高數(shù)知識,所以,易于被使用者所理解;(2)測試精度較高,通常而言,在控制液滴量的情況下,且擬合曲線與輪廓曲線重合度高時(shí),精度可達(dá)0.5°(圓擬合或橢圓擬合);(3)圓擬合法以及橢圓擬合法不易受背景噪聲點(diǎn)影響,自動(dòng)擬合的成功率較高。特別是圓擬合法,在5度以內(nèi)的接觸角測試時(shí),是算法。本系列算法的缺點(diǎn)在于:(1)受液滴大小或重力影響較大,特別是圓擬合法;(2)橢圓擬合法擬合10度以內(nèi)接觸角值以及特殊情況下的接觸角值(如150度以上超疏水材料的接觸角值等,此時(shí)的重力影響已經(jīng)影響到輪廓,特別是ZX線以下的輪廓與以上部分不再對稱時(shí));(3)切線法受接觸點(diǎn)位置的噪聲干擾較大,特別的對于增加、減少液滴法的前進(jìn)、后退測值時(shí),成功率不高;(4)無法真實(shí)表征界面化學(xué)現(xiàn)象,如化學(xué)多樣性、重力的體現(xiàn)、界面化學(xué)的三明治效應(yīng)等;(5)無法擬合非軸對稱圖像,除橢圓能夠擬合部分非軸對稱的圖像以及切線法外。(3)Young-Laplace方程擬合法。本算法將Young-Laplace方程引入到接觸角及界面張力(表面張力)的測試過程中,從而綜合考慮到了重力、浮力、界面張力等各個(gè)因素的影響,也更為真實(shí)的表征了固-液-氣或固-液-液三相體系的界面化學(xué)現(xiàn)象。相較于如上兩個(gè)類別的算法,其測值精度、重復(fù)性均比較高。本方法的具體實(shí)施過程為:拍攝液滴輪廓圖像,采用圖像識別技術(shù)提取圖像邊緣并得到坐標(biāo)點(diǎn),用坐標(biāo)點(diǎn)擬合Young-laplace方程并得到表面張力值、體積值、表面積值以及接觸角值等參數(shù)。其核心技術(shù)為邦德系數(shù)(BondNumber)的算法以及擬合Young-Laplace方程的算法兩個(gè)部分。而根據(jù)邦德系數(shù)(BondNumber)不同Young-Laplace方程擬合技術(shù)分為兩大類:ADSA和SelectPlane法兩種。本方法Z為的是A.W.Neumann的ADSA算法,包括ADSA-P、ADSA-D、ADSA-CD、ADSA-NA、ADSA-RealDrop等等。ADSA算法為軸對稱影像分析法,為Neumann教授于1983年正式提出(Rotenberg,Y.,Boruvka,L.andNeumann,A.W.DeterminationofSurfaceTensionandContactAnglefromtheShapesofAxisymmetricFluidInterfacesJ.ColloidInterfaceSci.93p.169-183),并于1987年正式公開發(fā)表(Spelt,J.K.,Rotenberg,Y.,Absolom,D.R.andNeumann,A.W.SessileDropContactAngleMeasurementsUsingAxisymmetricDropShapeAnalysis(ADSA)ColloidsSurfaces24p.127-137,1987),1997年Neumann團(tuán)隊(duì)對ADSA算法進(jìn)行了全面總結(jié)并形成理論體系(O.I.delR?oandA.W.Neumann,AxisymmetricDropShapeAnalysis:ComputationalMethodsfortheMeasurementofInterfacialPropertiesfromtheShapeandDimensionsofPendantandSessileDrops,JOURNALOFCOLLOIDANDINTERFACESCIENCE196,P136147,1997)。ADSA-RealDrop算法是在ADSA-NA的基礎(chǔ)上的更新,其核心技術(shù)為邦德系數(shù)(BondNumber)的擬合采用了聯(lián)立頂點(diǎn)曲率半徑和表面張力值建立關(guān)系式,并二次擬合Young-Laplace方程的技術(shù)。相較于ADSA-P更接近于實(shí)際液滴輪廓形狀,因而被稱為RealDrop技術(shù),可也稱為非軸對影像分析法。另外三個(gè)比較有名的算法包括如下三個(gè)。其特征為這些算法被國外的儀器廠商所商業(yè)化使用,因而具有一定的知名度。其核心的邦德系數(shù)(BondNumber)為SelectPlane算法。(1)SongBiHai團(tuán)隊(duì)的Young-Laplace方程擬合法(BIHAISONGANDJU¨RGENSPRINGER,DeterminationofInterfacialTensionfromtheProfileofaPendantDropUsingComputer-AidedImageProcessing,JOURNALOFCOLLOIDANDINTERFACESCIENCE184,P6476,1996)。(2)Hansen團(tuán)隊(duì)的Young-Laplace方程擬合法(F.K.HANSENANDG.RODSRUD,SurfaceTensionbyPendantDropI.AFastStandardInstrumentUsingComputerImageAnalysis,JournalofColloidandInterfaceScience,Vol.141,No.I,p1-9,January1991)(3)J.W.Jennings團(tuán)隊(duì)的Young-Laplace方程擬合法(J.W.Jennings,N.R.Pallas,anEfficientMethodfortheDeterminationofInterfacialTensionsfromDropProfiles,Langmuir.Vol.4,No.4,1988,P959-967)本方法的缺點(diǎn):(1)除了ADSA-NA和ADSA-RealDrop法之外,所有的算法均有軸對稱的前提假設(shè),即本算法認(rèn)為液滴的輪廓是左、右、前、后對稱的。因而在實(shí)際測試中,通常僅擬合以液滴輪廓ZX點(diǎn)分界的單側(cè)的輪廓并將另一側(cè)的輪廓擬合曲線復(fù)制。但事實(shí)上,很少有一個(gè)固體表面的液滴能夠形成軸對稱的。(2)對于小接觸角值,如低于3度以下時(shí),因采用的擬合邊緣不夠,精度一般。本方法的優(yōu)點(diǎn):(1)可以修正重力、浮力對接觸角測值的影響,不受液滴體積的影響,精度高,重復(fù)性好;(2)可以用于超疏水材料的接觸角值,特別是針對大于80度以上的接觸角值測值,擬合度非常高;(3)可以真實(shí)反應(yīng)固-液-氣或固-液-液三相體系的接觸角值。其中,ADSA-RealDrop算法因其非軸對稱性并結(jié)合Wensel-Cassie模型,其優(yōu)勢更為明顯:(1)可以用于分析3D接觸角,特別是化學(xué)多樣性、異構(gòu)性、接觸角滯后等的分析,本征接觸角的計(jì)算,本算法完全勝任工作;(2)完全不受液滴量大小的影響,從0.1uL-400uL,接觸角值保持在2度之內(nèi)變化;(3)可以非??焖俚呐袛嗟玫綐悠返幕瘜W(xué)多樣性、清洗度等,無需多個(gè)液滴的判斷。序號接觸角測試方法基本原理優(yōu)勢缺陷1量角器法(切線法、直線切線法)人為量角1、應(yīng)用時(shí)間長2、可測試動(dòng)態(tài)接觸角值(德國公司)誤差大重復(fù)性差受接觸點(diǎn)位置噪聲影響較大2寬高法(θ/2,小球冠法)幾何換算,計(jì)算反三角函數(shù)1、應(yīng)用時(shí)間長2、速度快,易理解1、受重力(浮力)影響2、液滴量控制非常困難3、僅可應(yīng)用于靜態(tài)接觸角測值4、測值角度僅可小于80度3圓擬合法高等數(shù)學(xué),擬合圓曲線方程后求導(dǎo)數(shù)1、可測試角度小的接觸角值;2、簡單易于理解1、受重力(浮力)影響2、液滴量控制非常困難3、測試小于100度的接觸角值;4、僅可測試軸對稱的圖像5、無法表征真實(shí)的界面化學(xué)現(xiàn)象4橢圓擬合法高等數(shù)學(xué),擬合橢圓曲線方程后求導(dǎo)數(shù)1、可測試受重力影響后的以ZX軸為中軸的對稱液滴圖像;2、簡單易于理解1、受一定的重力(浮力)影響;2、無法測試小于10度的接觸角值;3、無法測試大于140度以上,特別是超疏水材料的接觸角值;5、無法表征真實(shí)的界面化學(xué)現(xiàn)象5切線法(復(fù)合曲線法-德國Kruss)、曲線尺法(KINO)高等數(shù)學(xué),擬合二次曲線方程或多項(xiàng)式曲線方程后,求導(dǎo)數(shù)1、可以測試動(dòng)態(tài)接觸角值,特別是前進(jìn)、后退角值。2、測試操作簡單1、誤差較大2、重復(fù)性較差3、受接觸點(diǎn)位置噪聲影響較大4、無法表征真實(shí)的界面化學(xué)現(xiàn)象6Spline曲線真實(shí)液滴法插值擬合極限方程原理1、可以測試動(dòng)態(tài)接觸角值,特別是前進(jìn)、后退角值。2、測試操作簡單1、受接觸點(diǎn)位置噪聲影響較大2、無法表征真實(shí)的界面化學(xué)現(xiàn)象7Young-Laplace方程擬合法SelectPlane影像分析法擬合Young-Laplace方程1、可以測試絕大部分軸對稱的液滴的接觸角值;2、特別適用高于30度以上的接觸角測值,可修正重力系數(shù)的影響;3、特別廣泛應(yīng)用于超疏水材料的接觸角值測值1、測試超親水材料的接觸角值(3度以內(nèi))存在一定困難;2、無法測試非軸對稱液滴,特別是3D接觸角值無法實(shí)現(xiàn)測值;3、無法應(yīng)用于動(dòng)態(tài)接觸角的測試,如前進(jìn)、后退角的測試4、超疏水材料,特別是一些非軸對稱材料的接觸角測值角度值偏大;5、對于大于160度的近圓形圖像,接觸角值偏大8Young-Laplace方程擬合法ADSA-P影像分析法擬合Young-Laplace方程1、可以測試絕大部分軸對稱的液滴的接觸角值;2、特別適用高于30度以上的接觸角測值,可修正重力系數(shù)的影響;3、特別廣泛應(yīng)用于超疏水材料的接觸角值測值1、測試超親水材料的接觸角值(3度以內(nèi))存在一定困難;2、無法測試非軸對稱液滴,特別是3D接觸角值無法實(shí)現(xiàn)測值;3、無法應(yīng)用于動(dòng)態(tài)接觸角的測試,如前進(jìn)、后退角的測試9Young-Laplace方程擬合法ADSA-RealDrop非軸對稱影像分析法擬合Young-Laplace方程;1、可用于分析3D接觸角值;2、可以測試絕大部分軸對稱的液滴的接觸角值;3、特別廣泛應(yīng)用于超疏水材料的接觸角值測值;4、特別適用于動(dòng)態(tài)接觸角測試,如前進(jìn)后、后退角以及熱平衡接觸角的測試1、測試超親水材料的接觸角值(3度以內(nèi))存在一定困難。五、視頻光學(xué)接觸角測量儀的進(jìn)樣器如何清洗?進(jìn)行器的針頭與針管如何清洗,是否為消耗品?進(jìn)樣器和針頭屬于消耗品,可采用超聲波清洗機(jī)清洗。若進(jìn)液為膠水等清洗不掉的樣品,則建議一次性使用,以免交叉污染。測試接觸角值之前或測試界面張力之前,建議先用蒸餾水判斷一下進(jìn)液器以及針頭是否干凈。具體判斷方法為采用懸掛滴法(pendantdrop)并采用ADSA-RealDrop法,測試水的表面張力值。如果與當(dāng)時(shí)溫度條件下的蒸餾水的表面張力值是一致的(如25℃時(shí)蒸餾水的表面張力值是72mN/m),那么說明針頭與進(jìn)液器是干凈的。目前判斷清潔度的計(jì)算方法中,唯有ADSA-RealDrop法是非常準(zhǔn)確的。理由為:其他的算法如國外儀器廠商采用的Young-Laplace方程擬合法,其實(shí)質(zhì)為基于SelectPlane算法的Young-Laplace方程擬合法,在擬合Young-Laplace方程時(shí)的邦德系數(shù)(Bond)采用了系統(tǒng)標(biāo)定。而這個(gè)系數(shù)的標(biāo)定值由標(biāo)定時(shí)的針頭直徑、溫度條件、樣品的純度等決定。由于標(biāo)定條件不同,因而在測值時(shí),25號針頭等常規(guī)針頭無法準(zhǔn)確測值水的表面張力值。六、視頻光學(xué)接觸角測量儀的檢測樣品臺上是否需要薄膜等輔助耗材?在樣品臺保持干凈的條件下,不需要輔助耗材。但是,如果樣品臺無法保持干凈或?qū)y試要求較高時(shí),建議采用載玻片等玻璃或薄膜等耗材進(jìn)行保護(hù),以免二次污染而影響測值。六、視頻光學(xué)接觸角測量儀的表面張力或界面張力的測定原理?采用懸滴法,液滴在針頭下面形成一個(gè)懸著的液滴。這個(gè)液滴的形狀符合Young-Laplace方程。擬合方法即可得到表面張力值。目前我們的算法為第四代算法,精度與敏感度均非常高。而國外的均是第二代算法,國內(nèi)是**代算法。具體可參考http://v.youku.com/v_show/id_XOTAxNTQxNjYw.html七、視頻光學(xué)接觸角測量儀的相機(jī)是自動(dòng)調(diào)焦不是手動(dòng)?有無彩色相機(jī)?目前通常標(biāo)配的相機(jī)是手動(dòng)對焦,我們同時(shí)提供自動(dòng)對焦的鏡頭供選購。但由于在機(jī)械結(jié)構(gòu)中,美國科諾的接觸角儀提供了調(diào)整精度可達(dá)0.01mm的對焦機(jī)構(gòu),同時(shí)鏡頭中提供了焦距調(diào)整光學(xué)鏡頭(6mm),所以在一次對焦后不再需要對焦。因?yàn)橐曨l光學(xué)接觸角測量儀采用的是顯微鏡,所以這些調(diào)整功能非常關(guān)鍵。由于采用了近平行光鏡頭,形成了一個(gè)非常大的景深,因而可視為固定焦。我們提供精度0.01mm的焦距調(diào)整部件。美國科諾可提供彩色相機(jī),且我們的軟件CAST3是**可分析彩色圖像的視頻光學(xué)接觸角測量儀軟件。彩色相機(jī)因其采用了RGB格式,所以無論在圖像的濃度以及成像質(zhì)量上均遠(yuǎn)優(yōu)于黑白的相機(jī),也遠(yuǎn)優(yōu)于國外視頻光學(xué)接觸角測量儀的8位灰度圖像的質(zhì)量。在發(fā)表文章時(shí),照片的質(zhì)量會影響到文章的出彩程度,因而彩色相機(jī)是**的選擇。http://v.youku.com/v_show/id_XMTM3NDE1MzM2OA==.html八、視頻光學(xué)接觸角測量儀是否針對客戶樣品選定合適的像素?視頻光學(xué)接觸角測量儀的像素問題請參考如下視頻:http://v.youku.com/v_show/id_XMTY2MzM0MjI4MA==.html我們的Z終方案為:建議采購200萬像素的彩色高速攝像機(jī)(160-3100幀/秒,USB3.0)。這樣可以滿足測試吸水材料、動(dòng)態(tài)界面張力測試、動(dòng)態(tài)接觸角測試、滾動(dòng)角測試等各種復(fù)雜要求。九、視頻光學(xué)接觸角測量儀的相機(jī)主機(jī)本身是否有內(nèi)存,以滿足高速成像空間較大的需求?可以升級高速攝像機(jī)帶內(nèi)存的。130萬像素的512M內(nèi)存500幅/秒(640*480),增加1.5萬元人民幣。若需要更高速的,如2000FPS,4G內(nèi)存,約200萬人民幣。十、是否可提供現(xiàn)場考察?我們非常歡迎用戶現(xiàn)我們的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)室參觀。這就是**的溝通方式。畢竟視頻光學(xué)接觸角測量的選購涉及非常多的專業(yè)知識和選購技巧,針對用戶的應(yīng)用也有非常多的解決方案。舉例而言,伊利公司在選購接觸角儀和表面張力儀時(shí)就專門到我公司指導(dǎo)3次以上,進(jìn)行了全方面的比較與實(shí)際測值。Z終我們提供了一個(gè)非常專業(yè)的解決方案。本次考察,他們從Z簡單的采購一臺Zdi價(jià)、功能簡單的表面張力儀的初步方案,Z終確認(rèn)了一個(gè)測試多層乳化分析的復(fù)雜性解決方案。而且,目前主要的視頻光學(xué)接觸角測量儀廠商均在上海或在上海設(shè)有分公司和辦事處,完全可以對儀器的測試精度、操作方便、技術(shù)人員的專業(yè)知識、服務(wù)等各個(gè)方面進(jìn)行綜合選型比較,以達(dá)到選購一臺符合要求測試要求、買得放心的儀器。提醒注意:如上文章由美國科諾工業(yè)有限公司授權(quán)上海梭倫信息科技有限公司發(fā)表。如有摘抄或引用,請取得我公司授權(quán)。否則,我公司將追究相應(yīng)責(zé)任人員的知識產(chǎn)權(quán)責(zé)任。
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視頻光學(xué)接觸角測量儀的選購10問-含各主要接觸角測試方法
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一、視頻光學(xué)接觸角測量儀對環(huán)境是否有要求,如風(fēng)速,溫濕度,塵粒等。溫濕度的要求取決于用戶測試要求。由于溫度不同,接觸角及表面張力值不同,因而通常情況下控制溫度是大部分用戶必需要的。有的用戶想測試不同溫度和濕度條件下的樣品接觸角值或界面張力值。因而,溫度和濕度的要求取決于用戶的測試需求。僅僅從儀器使用條件來看,常規(guī)實(shí)驗(yàn)室溫、濕度條件就可以了。(1)控溫控制系統(tǒng):建議采用帕爾貼溫控系統(tǒng)。目前,美國科諾du家提供多款帕爾貼溫控系統(tǒng),溫度范圍從-50-160℃供選。帕爾貼溫控系統(tǒng)因其加熱或制冷速度快,控制精度高(0.05℃)而被用戶廣泛接受。價(jià)格范圍參考為-50-160℃5萬元人民幣,0-160℃1.5萬元人民幣;0-100℃10000人民幣,15-80℃5000人民幣。同時(shí),我們提供德國進(jìn)口500度加熱板供選購。(2)濕度控制系統(tǒng):提供RH5%-95%,溫度室溫+5-85℃系統(tǒng)供選購,ZG產(chǎn)的濕度控制系統(tǒng)7萬元,進(jìn)口的要20萬元左右。風(fēng)速會影響到接觸角的測值。因而盡量避免室內(nèi)空氣的大流動(dòng)。特別對于界面張力或表面張力的測值而言,風(fēng)速的影響會非常大。美國科諾的儀器采用了ADSA-RealDrop法(第四代基于RealDrop法的Young-Laplace方程擬合技術(shù)(ZG發(fā)明ZL,ZL號ZL201110244512.9)),可以減少振動(dòng)、風(fēng)速等對測值結(jié)果的影響,是目前能夠接受這樣條件的**算法。塵粒對接觸角和表面張力的測試的影響主要體出為污染測試樣品,影響到Z終的測值結(jié)果。同樣的,若樣品本身的表面是清潔的且不存在化學(xué)多樣性或異構(gòu)性,國科諾的儀器采用了ADSA-RealDrop法(第四代基于RealDrop法的Young-Laplace方程擬合技術(shù)(ZG發(fā)明ZL,ZL號ZL201110244512.9)),可以一次測值得到左、右兩側(cè)的接觸角值,從而為判斷是否存在塵粒提供了Z為方便的方法。同時(shí),ADSA-RealDrop法可以用于測試3D接觸角值,因而,是目前為止Z為方便和科學(xué)的方法。二、視頻光學(xué)接觸角測量儀的恒溫部分是指檢測樣品區(qū)域還是包括進(jìn)樣器部分。接觸角儀中接觸角測試的恒溫,通常僅僅是檢測固體樣品時(shí)對樣品進(jìn)行恒溫控制。進(jìn)樣器中裝的是液體。在測試時(shí),液體滴到被測樣品上了,由于固體材料是恒溫控制的,所以滴出的液體就可以被控溫了??販夭糠植捎昧伺翣栙N溫控,溫度范圍取決于用戶的要求。同時(shí),美國科諾提供控制進(jìn)液器溫度的帕爾貼溫控溫度范圍-10-100℃。同時(shí),美國科諾提供高溫(450℃)注射泵供選購。三、視頻光學(xué)接觸角測量儀的進(jìn)樣器的材質(zhì),以及進(jìn)樣量的范圍是多少?接觸角測試儀的進(jìn)液器的材質(zhì)包括了多個(gè)部分,如針管、頂針、針頭、密封件等。通常而言,接觸角儀進(jìn)樣器的材料為玻璃和聚四氟,另外提供的一次性進(jìn)樣器為塑料。同時(shí),我公司提供噴射進(jìn)樣器和全不銹鋼進(jìn)樣品供選購。針頭的材質(zhì)分為聚四氟乙烯、不銹鋼、塑料等。針頭同時(shí)存在不同粗細(xì)針頭的選購問題。美國科諾du家提供全系列針頭從34號(外徑0.2mm)Z細(xì)到10號(外徑4mm)針頭。進(jìn)液精度取決于進(jìn)液器的容量,通常美國科諾的0.002uL或更低。若是SL200KS加上100uL進(jìn)液器和超細(xì)針頭,可以滴出0.2uL的液滴。若是采購噴射針頭,Z小滴出量可達(dá)pL級,用于半導(dǎo)體行業(yè)的微量滴出。但通常情況下,由于采用了ADSA-RealDrop法(Young-Laplace方程計(jì)算方法)測試接觸角值,此方法自動(dòng)修正重力影響,因而,液體量在我們的儀器上不是問題,雖然我們可以精度很高。進(jìn)液精度以及進(jìn)液量在視頻光學(xué)接觸角測量儀中的重要性主要取決于有的接觸角測試方法對于液滴的形狀的假設(shè),因而選對方法對于測試接觸角很重要。四、視頻光學(xué)接觸角測量儀的方法有哪些,各自的優(yōu)勢與缺點(diǎn)有哪些?目前而言,接觸角測試方法主要為如下3類:(1)簡單幾何算法:量角器法和寬高法(WH法或θ/2)法。量角器法采用一條直線傾斜并判斷其是否相切于液滴輪廓的方式分析接觸角值。而寬高法則假設(shè)液滴輪廓符合一個(gè)圓弧曲線,即假設(shè)液滴為球冠的一部分。因而,寬高法有時(shí)也被稱為小球完法。此時(shí),通過圓弧的寬與高,并采用反三角函數(shù)計(jì)算出接觸角值。本方法的優(yōu)勢在于:(1)被發(fā)現(xiàn)并使用的時(shí)間長;(2)測試不需要復(fù)雜的儀器,人眼觀測即可。如美國科諾Z早研制出來的SL100型。(3)采用軟件全自動(dòng)測試時(shí),速度快。本方法的缺陷包括:(1)測值誤差大,重復(fù)性不好,精度不高,量角器法通常為2度甚至更高,寬高法時(shí)為1度左右;(2)受人為因素影響較大,特別是量角器法,每個(gè)人的判斷依據(jù)均不同,因而無法形成一個(gè)可接受的共識結(jié)果。而寬高法在像素的選擇時(shí),因判斷像素點(diǎn)少,精度很難達(dá)到很高;(3)易受噪聲點(diǎn)影響,特別是采用寬高法自動(dòng)分析時(shí),背景的噪聲會明顯影響到測值結(jié)果;(4)受液滴體積的影響。因其小球冠的前提假設(shè),大液滴明顯存在重力影響,測值結(jié)果存在偏差。還有一個(gè)不被重視的情況為,在接觸角大于80度或超疏水材料(150度以上)時(shí),事實(shí)上小液滴(2uL或1uL),液滴形狀也因重力而改變。(2)復(fù)雜的高數(shù)算法:圓擬合、橢圓擬合、切線法(二次曲線或復(fù)合曲線)等方程擬合法以及Spline曲線擬合、真實(shí)液滴法等無方程擬合法等。本系列算法具體測試過程為:拍攝液滴輪廓圖像,采用圖像識別技術(shù)擬合圖像的邊緣(如Canny算子),提取邊緣曲線的坐標(biāo),將坐標(biāo)曲線與曲線方程進(jìn)行Z小二乘擬合,從而得到Z終的方程曲線。在得到曲線方程后,在接觸的兩端點(diǎn)處求導(dǎo)并進(jìn)而得到接觸角值。本系列算法的特征在于用曲線算法計(jì)算一個(gè)曲線的切線角值。因其缺少界面化學(xué)相關(guān)算法的支撐,其測值僅是計(jì)算得出液滴輪廓的表象角度值,即該輪廓的幾何意義上的角度值而并非真實(shí)的固-液-氣或固-液-液三相體系的本征接觸角值。事實(shí)上,因重力、浮力、化學(xué)多樣性、異構(gòu)性的存在,接觸角體系非常復(fù)雜。本系列算法的優(yōu)點(diǎn)在于:(1)易被理解和接受。本系列算法涉及的專業(yè)知識有限,只涉及簡單的幾何以及高數(shù)知識,所以,易于被使用者所理解;(2)測試精度較高,通常而言,在控制液滴量的情況下,且擬合曲線與輪廓曲線重合度高時(shí),精度可達(dá)0.5°(圓擬合或橢圓擬合);(3)圓擬合法以及橢圓擬合法不易受背景噪聲點(diǎn)影響,自動(dòng)擬合的成功率較高。特別是圓擬合法,在5度以內(nèi)的接觸角測試時(shí),是算法。本系列算法的缺點(diǎn)在于:(1)受液滴大小或重力影響較大,特別是圓擬合法;(2)橢圓擬合法擬合10度以內(nèi)接觸角值以及特殊情況下的接觸角值(如150度以上超疏水材料的接觸角值等,此時(shí)的重力影響已經(jīng)影響到輪廓,特別是ZX線以下的輪廓與以上部分不再對稱時(shí));(3)切線法受接觸點(diǎn)位置的噪聲干擾較大,特別的對于增加、減少液滴法的前進(jìn)、后退測值時(shí),成功率不高;(4)無法真實(shí)表征界面化學(xué)現(xiàn)象,如化學(xué)多樣性、重力的體現(xiàn)、界面化學(xué)的三明治效應(yīng)等;(5)無法擬合非軸對稱圖像,除橢圓能夠擬合部分非軸對稱的圖像以及切線法外。(3)Young-Laplace方程擬合法。本算法將Young-Laplace方程引入到接觸角及界面張力(表面張力)的測試過程中,從而綜合考慮到了重力、浮力、界面張力等各個(gè)因素的影響,也更為真實(shí)的表征了固-液-氣或固-液-液三相體系的界面化學(xué)現(xiàn)象。相較于如上兩個(gè)類別的算法,其測值精度、重復(fù)性均比較高。本方法的具體實(shí)施過程為:拍攝液滴輪廓圖像,采用圖像識別技術(shù)提取圖像邊緣并得到坐標(biāo)點(diǎn),用坐標(biāo)點(diǎn)擬合Young-laplace方程并得到表面張力值、體積值、表面積值以及接觸角值等參數(shù)。其核心技術(shù)為邦德系數(shù)(BondNumber)的算法以及擬合Young-Laplace方程的算法兩個(gè)部分。而根據(jù)邦德系數(shù)(BondNumber)不同Young-Laplace方程擬合技術(shù)分為兩大類:ADSA和SelectPlane法兩種。本方法Z為的是A.W.Neumann的ADSA算法,包括ADSA-P、ADSA-D、ADSA-CD、ADSA-NA、ADSA-RealDrop等等。ADSA算法為軸對稱影像分析法,為Neumann教授于1983年正式提出(Rotenberg,Y.,Boruvka,L.andNeumann,A.W.DeterminationofSurfaceTensionandContactAnglefromtheShapesofAxisymmetricFluidInterfacesJ.ColloidInterfaceSci.93p.169-183),并于1987年正式公開發(fā)表(Spelt,J.K.,Rotenberg,Y.,Absolom,D.R.andNeumann,A.W.SessileDropContactAngleMeasurementsUsingAxisymmetricDropShapeAnalysis(ADSA)ColloidsSurfaces24p.127-137,1987),1997年Neumann團(tuán)隊(duì)對ADSA算法進(jìn)行了全面總結(jié)并形成理論體系(O.I.delR?oandA.W.Neumann,AxisymmetricDropShapeAnalysis:ComputationalMethodsfortheMeasurementofInterfacialPropertiesfromtheShapeandDimensionsofPendantandSessileDrops,JOURNALOFCOLLOIDANDINTERFACESCIENCE196,P136147,1997)。ADSA-RealDrop算法是在ADSA-NA的基礎(chǔ)上的更新,其核心技術(shù)為邦德系數(shù)(BondNumber)的擬合采用了聯(lián)立頂點(diǎn)曲率半徑和表面張力值建立關(guān)系式,并二次擬合Young-Laplace方程的技術(shù)。相較于ADSA-P更接近于實(shí)際液滴輪廓形狀,因而被稱為RealDrop技術(shù),可也稱為非軸對影像分析法。另外三個(gè)比較有名的算法包括如下三個(gè)。其特征為這些算法被國外的儀器廠商所商業(yè)化使用,因而具有一定的知名度。其核心的邦德系數(shù)(BondNumber)為SelectPlane算法。(1)SongBiHai團(tuán)隊(duì)的Young-Laplace方程擬合法(BIHAISONGANDJU¨RGENSPRINGER,DeterminationofInterfacialTensionfromtheProfileofaPendantDropUsingComputer-AidedImageProcessing,JOURNALOFCOLLOIDANDINTERFACESCIENCE184,P6476,1996)。(2)Hansen團(tuán)隊(duì)的Young-Laplace方程擬合法(F.K.HANSENANDG.RODSRUD,SurfaceTensionbyPendantDropI.AFastStandardInstrumentUsingComputerImageAnalysis,JournalofColloidandInterfaceScience,Vol.141,No.I,p1-9,January1991)(3)J.W.Jennings團(tuán)隊(duì)的Young-Laplace方程擬合法(J.W.Jennings,N.R.Pallas,anEfficientMethodfortheDeterminationofInterfacialTensionsfromDropProfiles,Langmuir.Vol.4,No.4,1988,P959-967)本方法的缺點(diǎn):(1)除了ADSA-NA和ADSA-RealDrop法之外,所有的算法均有軸對稱的前提假設(shè),即本算法認(rèn)為液滴的輪廓是左、右、前、后對稱的。因而在實(shí)際測試中,通常僅擬合以液滴輪廓ZX點(diǎn)分界的單側(cè)的輪廓并將另一側(cè)的輪廓擬合曲線復(fù)制。但事實(shí)上,很少有一個(gè)固體表面的液滴能夠形成軸對稱的。(2)對于小接觸角值,如低于3度以下時(shí),因采用的擬合邊緣不夠,精度一般。本方法的優(yōu)點(diǎn):(1)可以修正重力、浮力對接觸角測值的影響,不受液滴體積的影響,精度高,重復(fù)性好;(2)可以用于超疏水材料的接觸角值,特別是針對大于80度以上的接觸角值測值,擬合度非常高;(3)可以真實(shí)反應(yīng)固-液-氣或固-液-液三相體系的接觸角值。其中,ADSA-RealDrop算法因其非軸對稱性并結(jié)合Wensel-Cassie模型,其優(yōu)勢更為明顯:(1)可以用于分析3D接觸角,特別是化學(xué)多樣性、異構(gòu)性、接觸角滯后等的分析,本征接觸角的計(jì)算,本算法完全勝任工作;(2)完全不受液滴量大小的影響,從0.1uL-400uL,接觸角值保持在2度之內(nèi)變化;(3)可以非??焖俚呐袛嗟玫綐悠返幕瘜W(xué)多樣性、清洗度等,無需多個(gè)液滴的判斷。序號接觸角測試方法基本原理優(yōu)勢缺陷1量角器法(切線法、直線切線法)人為量角1、應(yīng)用時(shí)間長2、可測試動(dòng)態(tài)接觸角值(德國公司)誤差大重復(fù)性差受接觸點(diǎn)位置噪聲影響較大2寬高法(θ/2,小球冠法)幾何換算,計(jì)算反三角函數(shù)1、應(yīng)用時(shí)間長2、速度快,易理解1、受重力(浮力)影響2、液滴量控制非常困難3、僅可應(yīng)用于靜態(tài)接觸角測值4、測值角度僅可小于80度3圓擬合法高等數(shù)學(xué),擬合圓曲線方程后求導(dǎo)數(shù)1、可測試角度小的接觸角值;2、簡單易于理解1、受重力(浮力)影響2、液滴量控制非常困難3、測試小于100度的接觸角值;4、僅可測試軸對稱的圖像5、無法表征真實(shí)的界面化學(xué)現(xiàn)象4橢圓擬合法高等數(shù)學(xué),擬合橢圓曲線方程后求導(dǎo)數(shù)1、可測試受重力影響后的以ZX軸為中軸的對稱液滴圖像;2、簡單易于理解1、受一定的重力(浮力)影響;2、無法測試小于10度的接觸角值;3、無法測試大于140度以上,特別是超疏水材料的接觸角值;5、無法表征真實(shí)的界面化學(xué)現(xiàn)象5切線法(復(fù)合曲線法-德國Kruss)、曲線尺法(KINO)高等數(shù)學(xué),擬合二次曲線方程或多項(xiàng)式曲線方程后,求導(dǎo)數(shù)1、可以測試動(dòng)態(tài)接觸角值,特別是前進(jìn)、后退角值。2、測試操作簡單1、誤差較大2、重復(fù)性較差3、受接觸點(diǎn)位置噪聲影響較大4、無法表征真實(shí)的界面化學(xué)現(xiàn)象6Spline曲線真實(shí)液滴法插值擬合極限方程原理1、可以測試動(dòng)態(tài)接觸角值,特別是前進(jìn)、后退角值。2、測試操作簡單1、受接觸點(diǎn)位置噪聲影響較大2、無法表征真實(shí)的界面化學(xué)現(xiàn)象7Young-Laplace方程擬合法SelectPlane影像分析法擬合Young-Laplace方程1、可以測試絕大部分軸對稱的液滴的接觸角值;2、特別適用高于30度以上的接觸角測值,可修正重力系數(shù)的影響;3、特別廣泛應(yīng)用于超疏水材料的接觸角值測值1、測試超親水材料的接觸角值(3度以內(nèi))存在一定困難;2、無法測試非軸對稱液滴,特別是3D接觸角值無法實(shí)現(xiàn)測值;3、無法應(yīng)用于動(dòng)態(tài)接觸角的測試,如前進(jìn)、后退角的測試4、超疏水材料,特別是一些非軸對稱材料的接觸角測值角度值偏大;5、對于大于160度的近圓形圖像,接觸角值偏大8Young-Laplace方程擬合法ADSA-P影像分析法擬合Young-Laplace方程1、可以測試絕大部分軸對稱的液滴的接觸角值;2、特別適用高于30度以上的接觸角測值,可修正重力系數(shù)的影響;3、特別廣泛應(yīng)用于超疏水材料的接觸角值測值1、測試超親水材料的接觸角值(3度以內(nèi))存在一定困難;2、無法測試非軸對稱液滴,特別是3D接觸角值無法實(shí)現(xiàn)測值;3、無法應(yīng)用于動(dòng)態(tài)接觸角的測試,如前進(jìn)、后退角的測試9Young-Laplace方程擬合法ADSA-RealDrop非軸對稱影像分析法擬合Young-Laplace方程;1、可用于分析3D接觸角值;2、可以測試絕大部分軸對稱的液滴的接觸角值;3、特別廣泛應(yīng)用于超疏水材料的接觸角值測值;4、特別適用于動(dòng)態(tài)接觸角測試,如前進(jìn)后、后退角以及熱平衡接觸角的測試1、測試超親水材料的接觸角值(3度以內(nèi))存在一定困難。五、視頻光學(xué)接觸角測量儀的進(jìn)樣器如何清洗?進(jìn)行器的針頭與針管如何清洗,是否為消耗品?進(jìn)樣器和針頭屬于消耗品,可采用超聲波清洗機(jī)清洗。若進(jìn)液為膠水等清洗不掉的樣品,則建議一次性使用,以免交叉污染。測試接觸角值之前或測試界面張力之前,建議先用蒸餾水判斷一下進(jìn)液器以及針頭是否干凈。具體判斷方法為采用懸掛滴法(pendantdrop)并采用ADSA-RealDrop法,測試水的表面張力值。如果與當(dāng)時(shí)溫度條件下的蒸餾水的表面張力值是一致的(如25℃時(shí)蒸餾水的表面張力值是72mN/m),那么說明針頭與進(jìn)液器是干凈的。目前判斷清潔度的計(jì)算方法中,唯有ADSA-RealDrop法是非常準(zhǔn)確的。理由為:其他的算法如國外儀器廠商采用的Young-Laplace方程擬合法,其實(shí)質(zhì)為基于SelectPlane算法的Young-Laplace方程擬合法,在擬合Young-Laplace方程時(shí)的邦德系數(shù)(Bond)采用了系統(tǒng)標(biāo)定。而這個(gè)系數(shù)的標(biāo)定值由標(biāo)定時(shí)的針頭直徑、溫度條件、樣品的純度等決定。由于標(biāo)定條件不同,因而在測值時(shí),25號針頭等常規(guī)針頭無法準(zhǔn)確測值水的表面張力值。六、視頻光學(xué)接觸角測量儀的檢測樣品臺上是否需要薄膜等輔助耗材?在樣品臺保持干凈的條件下,不需要輔助耗材。但是,如果樣品臺無法保持干凈或?qū)y試要求較高時(shí),建議采用載玻片等玻璃或薄膜等耗材進(jìn)行保護(hù),以免二次污染而影響測值。六、視頻光學(xué)接觸角測量儀的表面張力或界面張力的測定原理?采用懸滴法,液滴在針頭下面形成一個(gè)懸著的液滴。這個(gè)液滴的形狀符合Young-Laplace方程。擬合方法即可得到表面張力值。目前我們的算法為第四代算法,精度與敏感度均非常高。而國外的均是第二代算法,國內(nèi)是**代算法。具體可參考http://v.youku.com/v_show/id_XOTAxNTQxNjYw.html七、視頻光學(xué)接觸角測量儀的相機(jī)是自動(dòng)調(diào)焦不是手動(dòng)?有無彩色相機(jī)?目前通常標(biāo)配的相機(jī)是手動(dòng)對焦,我們同時(shí)提供自動(dòng)對焦的鏡頭供選購。但由于在機(jī)械結(jié)構(gòu)中,美國科諾的接觸角儀提供了調(diào)整精度可達(dá)0.01mm的對焦機(jī)構(gòu),同時(shí)鏡頭中提供了焦距調(diào)整光學(xué)鏡頭(6mm),所以在一次對焦后不再需要對焦。因?yàn)橐曨l光學(xué)接觸角測量儀采用的是顯微鏡,所以這些調(diào)整功能非常關(guān)鍵。由于采用了近平行光鏡頭,形成了一個(gè)非常大的景深,因而可視為固定焦。我們提供精度0.01mm的焦距調(diào)整部件。美國科諾可提供彩色相機(jī),且我們的軟件CAST3是**可分析彩色圖像的視頻光學(xué)接觸角測量儀軟件。彩色相機(jī)因其采用了RGB格式,所以無論在圖像的濃度以及成像質(zhì)量上均遠(yuǎn)優(yōu)于黑白的相機(jī),也遠(yuǎn)優(yōu)于國外視頻光學(xué)接觸角測量儀的8位灰度圖像的質(zhì)量。在發(fā)表文章時(shí),照片的質(zhì)量會影響到文章的出彩程度,因而彩色相機(jī)是**的選擇。http://v.youku.com/v_show/id_XMTM3NDE1MzM2OA==.html八、視頻光學(xué)接觸角測量儀是否針對客戶樣品選定合適的像素?視頻光學(xué)接觸角測量儀的像素問題請參考如下視頻:http://v.youku.com/v_show/id_XMTY2MzM0MjI4MA==.html我們的Z終方案為:建議采購200萬像素的彩色高速攝像機(jī)(160-3100幀/秒,USB3.0)。這樣可以滿足測試吸水材料、動(dòng)態(tài)界面張力測試、動(dòng)態(tài)接觸角測試、滾動(dòng)角測試等各種復(fù)雜要求。九、視頻光學(xué)接觸角測量儀的相機(jī)主機(jī)本身是否有內(nèi)存,以滿足高速成像空間較大的需求?可以升級高速攝像機(jī)帶內(nèi)存的。130萬像素的512M內(nèi)存500幅/秒(640*480),增加1.5萬元人民幣。若需要更高速的,如2000FPS,4G內(nèi)存,約200萬人民幣。十、是否可提供現(xiàn)場考察?我們非常歡迎用戶現(xiàn)我們的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)室參觀。這就是**的溝通方式。畢竟視頻光學(xué)接觸角測量的選購涉及非常多的專業(yè)知識和選購技巧,針對用戶的應(yīng)用也有非常多的解決方案。舉例而言,伊利公司在選購接觸角儀和表面張力儀時(shí)就專門到我公司指導(dǎo)3次以上,進(jìn)行了全方面的比較與實(shí)際測值。Z終我們提供了一個(gè)非常專業(yè)的解決方案。本次考察,他們從Z簡單的采購一臺Zdi價(jià)、功能簡單的表面張力儀的初步方案,Z終確認(rèn)了一個(gè)測試多層乳化分析的復(fù)雜性解決方案。而且,目前主要的視頻光學(xué)接觸角測量儀廠商均在上?;蛟谏虾TO(shè)有分公司和辦事處,完全可以對儀器的測試精度、操作方便、技術(shù)人員的專業(yè)知識、服務(wù)等各個(gè)方面進(jìn)行綜合選型比較,以達(dá)到選購一臺符合要求測試要求、買得放心的儀器。提醒注意:如上文章由美國科諾工業(yè)有限公司授權(quán)上海梭倫信息科技有限公司發(fā)表。如有摘抄或引用,請取得我公司授權(quán)。否則,我公司將追究相應(yīng)責(zé)任人員的知識產(chǎn)權(quán)責(zé)任。[詳細(xì)]
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2018-08-16 10:00
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視頻光學(xué)接觸角測量儀的測量原理
- 視頻光學(xué)接觸角測量儀是基于視頻光學(xué)法測量靜態(tài)接觸角、動(dòng)態(tài)接觸角、滾動(dòng)角、固體表面自由能和表界面張力的測量設(shè)備,視頻光學(xué)法是通過直接觀測液體在固體表面形成的液滴的測量方法,通過測量液滴的形狀,尤其是其與固體表面相接觸處的液面形狀,來確定液體在固體表面的接觸角θ。[詳細(xì)]
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2024-09-14 19:10
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接觸角概念,接觸角測量儀軟件測試方法解析
- 接觸角的概念:所謂接觸角就是固一液界面與氣一液界面之切線在三相點(diǎn)處的夾角。接觸角的大小決定了潤濕程度,接觸角本身取決于界面張力的相對大小。固體表面能被液體潤濕,接觸角越?。疂櫇裥栽酱?,鋪展性也愈大,當(dāng)接觸角為零時(shí),叫完全潤濕;固體表面不被液體潤濕,說明接觸角越大,潤濕性越小,輔展性越小,液面易收縮成球形。當(dāng)接觸角等于180度時(shí),叫完全不潤濕。必須指出,潤濕與不潤濕是一種相對的概念,沒有不潤濕酌物質(zhì),它們只是程度上的差異。習(xí)慣上是這樣區(qū)分的:接觸角<90度稱為潤濕;接觸角>90度,稱為不潤濕;接觸角等于零度,叫完全潤濕;接觸角=180度,叫完全不潤濕。以上所指的接觸角也叫平衡接觸角,它沒有考慮表面上的阻力,對一個(gè)彎曲液面,由于表面張力的作用。迫使彎曲液面向內(nèi)收縮而產(chǎn)生一種額外的壓力,這種額外的壓力叫做附加壓力。附加壓力的方向始終指向曲率ZX。注意附加壓力只發(fā)生在彎曲液面上。[詳細(xì)]
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2018-11-08 10:00
產(chǎn)品樣冊
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LSA100M2視頻光學(xué)纖維接觸角測量儀樣本
- 光學(xué)纖維接觸角測量儀樣本主要介紹了該儀器的測量性能、主要特點(diǎn)及其技術(shù)參數(shù)。[詳細(xì)]
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2019-09-02 15:03
產(chǎn)品樣冊
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接觸角概念,接觸角測量儀軟件測試方法解析產(chǎn)品樣冊
- 接觸角概念,接觸角測量儀軟件測試方法解析產(chǎn)品樣冊[詳細(xì)]
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2016-10-19 17:57
報(bào)價(jià)單
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通用型視頻光學(xué)接觸角測定儀LSA 60樣本
- 主要介紹了產(chǎn)品的特點(diǎn)、測量功能、技術(shù)參數(shù)等,有助于客戶選型。[詳細(xì)]
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2020-03-14 23:43
產(chǎn)品樣冊
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利用光學(xué)接觸角測量儀測量的接觸角值的可重復(fù)性如何?
- 基于樣品表面屬性基本均勻(化學(xué)/物理/幾何均勻性)的前提:
1. 對于通常的樣品表面,我們遇到過的比較WM的工業(yè)產(chǎn)品表面的接觸角測量的可重復(fù)性在1°以內(nèi)(接觸角值在100-120°范圍),這一重復(fù)性包括前進(jìn)接觸角測量的可重復(fù)性和采用固定操作步驟而獲得的所謂的靜態(tài)接觸角值的可重復(fù)性。但我們也時(shí)常遇到一些樣品,即使同樣采用固定操作步驟,獲得的靜態(tài)接觸角值的可重復(fù)性或波動(dòng)幅度在3-5°。
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詳情請見文章內(nèi)容。[詳細(xì)]
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2020-10-15 16:26
課件
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LSA60 pro視頻光學(xué)接觸角張力測量儀彩頁
- 主要介紹了LSA60 pro視頻光學(xué)接觸角測量儀的測量性能、主要配置及技術(shù)參數(shù)。[詳細(xì)]
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2020-02-25 22:14
產(chǎn)品樣冊
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視頻接觸角測定儀HAD-JCJ
- 接觸角測量儀/視頻接觸角測定儀HAD-JCJ我公司生產(chǎn)的接觸角測定儀系列產(chǎn)品主要用于測量液體對固體的浸潤性,通過測量液體對固體的接觸角、計(jì)算、測定液體的自由能即液體對固體的附著力,張力等指標(biāo),該儀器可廣泛應(yīng)用于石油、化工、醫(yī)藥、造紙、染料等領(lǐng)域,作科學(xué)研究及教學(xué)用,我公司還可根據(jù)用戶的需要提供不同功能的設(shè)備。本產(chǎn)品采用計(jì)算機(jī)和工業(yè)數(shù)碼攝像機(jī)采集圖象,可對圖象進(jìn)行分析,分析報(bào)告能保存、調(diào)閱、打印。主要技術(shù)參數(shù):1.可變焦:0.7~4.5倍;2.具有可調(diào)背光平面平行光源,保證圖像清晰度高,不失真;3.測量方法:量角法,量高法,4.可以任意設(shè)定采集圖象的時(shí)間,手動(dòng)或定時(shí)采集圖像;5.載物臺可以三維移動(dòng),實(shí)現(xiàn)在一種試樣上多次測試;6.滴定器可上下35mm的范圍進(jìn)行調(diào)整,滴定方便;7.采用工業(yè)數(shù)碼攝像機(jī)進(jìn)行圖像采集,可以連續(xù)變焦,連續(xù)調(diào)整圖象的亮度,采集的圖像清晰度高,提高了測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度及極ng確度,接觸角測試范圍:0.1°至1808.儀器采用圖像采集卡,安裝簡單,使用方便,儀器使用了適用于WINDOWS98以上任意版本的系統(tǒng),系統(tǒng)非常人性化的,操作簡單,測試方便,具有試驗(yàn)報(bào)告,試驗(yàn)報(bào)告可保存、調(diào)閱、打??;9.可測試樣品:100×100×12.5mm,試樣可以為片材或異型材都可以測定。。10.可生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)報(bào)告能保存、調(diào)閱、打??;具體應(yīng)用領(lǐng)域:1、納米材料與不同活性劑間濕潤性的測定、研究;2、印刷行業(yè)油墨、金屬、紙張之間的附著力;3、粘貼劑與固體間的粘接程度研究;4、航天工業(yè)空中雨霧對飛機(jī)基體的潤濕程度檢測;5、軍事科學(xué)中彈片在空氣中與雨霧接觸角的測定;6、石油開采過程中,注入添加劑與原油中固體前進(jìn)角,后退角的測定;7、金屬焊接過程中,檢測焊劑對金屬的附著力;8、鋁箔親水角的測定;產(chǎn)品配置:㈠主機(jī)1.連續(xù)變倍鏡頭:0.7x4.5x,線方像視場φ18mm2.測量角度:①角度法:±1°②高度法:±0.5°3.物方像視場:φ25.7φ4.0mm4.工作臺移動(dòng)范圍:上下移動(dòng):≥60mm左右移動(dòng):≥70mm前后移動(dòng):≥30mm5.液滴器移動(dòng)范圍:上下移動(dòng):≥1000mm左右移動(dòng):≥1000mm6.索尼CCD鏡頭:PAL:512(H)×582(V)像素420線7.燈源亮度連續(xù)可調(diào)8.電源:~220V50HZ3A9.儀器外形尺寸:580(長)×240(寬)×620(高)10.溫度范圍:A型:常溫,B型:常溫180℃[詳細(xì)]
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2018-09-24 10:01
產(chǎn)品樣冊
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光學(xué)接觸角測量儀LSA60的特點(diǎn)
- 光學(xué)接觸角測量儀LSA60是一款基于光學(xué)圖像測量原理的接觸角和潤濕性測量分析工具,測量準(zhǔn)確可靠、操作簡易、性價(jià)比高。
詳情請見文章內(nèi)容。[詳細(xì)]
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2024-12-11 10:12
課件
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LSA60視頻接觸角測量儀 產(chǎn)品樣冊
- 主要介紹了LSA60的主要特點(diǎn)、技術(shù)參數(shù)及測量性能等。[詳細(xì)]
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2024-09-14 03:28
產(chǎn)品樣冊
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薄膜測試的主要方法研究
- 薄膜測試的主要方法研究[詳細(xì)]
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2009-03-26 00:00
期刊論文
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視頻接觸角測定儀主要用途有哪些?
- 視頻接觸角測定儀主要用途有哪些? 薄膜高分子應(yīng)用:薄膜材料很多場合需要疏水效果,而其疏水效果就需要使用接觸角測量進(jìn)行量化。Z為典型的應(yīng)用就是手機(jī)膜進(jìn)行防指紋處理后的接觸角不能低于110° 觸摸屏應(yīng)用:觸摸屏需要進(jìn)行等離子清洗,以確保屏幕質(zhì)量,原有方法是采用簡單的滴水檢驗(yàn)。接觸角測量可定量判斷清洗效果是否合格;更可以檢驗(yàn)不同工藝對清洗效果的影響?! 〗饘俨牧蠎?yīng)用:很多場合金屬材料需要疏水效果,金屬本身是親水的,對金屬進(jìn)行改性后的效果需要用接觸角評估。水下作業(yè)用的金屬材料,進(jìn)行表面改性后接觸角高達(dá)158°?! ♂t(yī)學(xué)應(yīng)用:隱形眼鏡需要與眼睛接觸,需要與人體眼睛體液具有良好的潤濕性能。如果太親水,會使眼睛感到干澀。所以需要接觸角測量儀測試。而常見的采血管,就需要疏水,不同工藝后的采血管疏水性質(zhì),可以采用接觸角評估。[詳細(xì)]
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2018-11-08 10:00
產(chǎn)品樣冊
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JY-82C視頻接觸角測定儀產(chǎn)品樣冊
- JY-82C視頻接觸角測定儀產(chǎn)品樣冊[詳細(xì)]
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2024-09-12 16:41
課件
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JY-82B視頻接觸角測定儀產(chǎn)品樣冊
- JY-82B視頻接觸角測定儀產(chǎn)品樣冊[詳細(xì)]
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2024-09-17 02:24
產(chǎn)品樣冊
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JY-82A視頻接觸角測定儀產(chǎn)品樣冊
- JY-82A視頻接觸角測定儀產(chǎn)品樣冊[詳細(xì)]
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2024-09-28 03:45
產(chǎn)品樣冊
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3D光學(xué)接觸角模塊和Theta光學(xué)接觸角--步入表面檢測新時(shí)代
- 3D光學(xué)接觸角模塊和Theta光學(xué)接觸角--步入表面檢測新時(shí)代[詳細(xì)]
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2015-07-17 00:00
實(shí)驗(yàn)操作
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粉末接觸角測量的新方法---視頻washburn法
- LSA100POM粉末接觸角測量儀是一款專門用于測量粉末及多孔材料潤濕性的光學(xué)儀器。LSA100POM 通過視頻實(shí)時(shí)跟蹤吸收液的液面變化,精確測量吸收液的體積,根據(jù)Washburm 法計(jì)算粉末及多孔材料的動(dòng)態(tài)接觸角。
詳情請見文章內(nèi)容。[詳細(xì)]
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2024-09-11 14:46
其它
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馬弗爐的選購主要參考因素
- 馬弗爐的選購主要參考因素[詳細(xì)]
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2024-09-11 18:00
課件
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視頻測試信號發(fā)生器
- 視頻測試信號發(fā)生器介紹[詳細(xì)]
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2024-09-11 18:04
產(chǎn)品樣冊
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