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晟鼎精密接触角测量仪实验报告:软件分析结果评估

时间:2021年02月26日 信息来源:本站原创 点击: 加入收藏 】【 字体:

接触角实验报告中所测得的软件分析结果评估。

很多接触角测试分析软件不提供自动将拟合曲线保存到分析图片上的功能,此时,仅仅提供了一个测试接触角值结果的情况,那么对于这样的接触角数据的可信度并不很高,只能提供一个差不多的接触角估算范围。

(1)接触角测值结果椭圆拟合、圆拟合和Young-Laplace方程拟合存在不同的数值结果。

通常情况下,椭圆拟合和圆拟合只是简单的量角器功能,其测值结果无法与Young-Laplace方程拟合的结果相比较。

目前,部分国产的软件也提供Young-Laplace方程功能,但是,事实上与国外的Young-Laplace方程拟合完全不一样。如下图所示:

L-Y法.jpg


可以看出,拟合曲线(粉红公)与液滴轮廓重合度非常低,特别在接触位置拟合度几乎没有。从接触角分析测试的值而方,角度值理论上来讲偏高很多。可以看出,拟合度相对于国产的Young-Laplace方程拟合来讲,国外的软件的拟合度有所提升。但是,事实上,国外的接触角分析软件的Young-Laplace方程曲线拟合同样存在约2个像素没有重合部分。因而,国外的接触角测试分析软件同样是不符合精度要求的。

同一张图片,如果采用椭圆拟合时,计算结果完全与Young-Laplace方程不一致,没有科学依据。虽然,从表面上来看,拟合软件的分析值中,椭圆拟合的分析曲线(绿色)与液滴轮廓(黑色部分)完全重合,但是,由于仅仅是量角器,因而,测值结果无法保证可靠性的。

接触角测量仪圆形拟合方法

同一张图片,采用圆拟合时,结果如下:


椭圆法60度.jpg


(2)接触角测试分析由于材料存在化学多样性以及异构性、粗糙度等,极可能出现左、右角度值不一致的现象。同时,由于接触角表征的是固体材料的物理化学性质,因而,我们必须基于物理化学的技术来评估测值结果,而非简单的采用椭圆或圆拟合这样的算法。如下为阿莎算法评估测试如上同一张图片的效果,可以看出,拟合度非常高,接触角值左侧为145.3度,右侧为146.9度,本征接触角值146.12度,存在明显的左、右角度不一致现象。


综合如上,通常情况下评估接触角实验结果或实验报告的方法为:

1、判断是否存在样品左、右水平问题;

2、判断是否存在样品俯视角问题;

3、采用的算法是什么?目前最为可靠的算法为阿莎算法;

    4、拟合度高低。特别是接触点位置一段的分析弧形曲线是否与被分析的液滴的轮廓重合。


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