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接觸角測量方法:圓法和橢圓法,測量方法測量不同角度

閱讀:2914        發(fā)布時間:2017-2-20

     寬高法,也叫圓法,也叫θ/2法,都是運(yùn)用圓方程式來擬合液滴的概括形狀,從而核算出接觸角。以下是我們機(jī)器在用圓法測試時全自動擬合的截圖:

圓環(huán).JPG

   下圖是同樣的水滴,我們用橢圓法進(jìn)行測量時的圖片。

橢圓.JPG

 

   寬高法是假定了液滴(截面)的形狀為圓的一部分,從而用左右兩個角度算下來的平均值,從而得到一個接觸角度。這種方法適用范圍限于球狀或挨近球狀的液滴。由于重力的影響,嚴(yán)格地講,液滴的形狀都違背球型:違背的程度隨液滴的體積增大而增大;在相同的體積下,液體的比重越大,表面張力越小,違背的起伏也越大。其次,這種方法用于測試小于20度的角度,會一些。

  留意:液滴高度/寬度法也是一整體液滴法。在核算時思考的是全部液滴的概括形狀,不是局部,所以當(dāng)液滴的形狀遭到其它物體攪擾時,如針管置于液滴內(nèi),就會影響辦法的準(zhǔn)確性,乃至不再適用。

 

   通常情況下,關(guān)于體積小于5微升的水液滴,其所受的重力對形狀的影響被以為小到可忽略不計(jì),此刻可用本辦法核算。 經(jīng)過測量液滴的高度和寬度來核算接觸角的辦法本來即是圓法zui簡略運(yùn)用。目前的國家標(biāo)準(zhǔn)對于度的計(jì)算,都是用的寬高法。市場上80%的接觸角測量儀,也是用這種方法進(jìn)行擬合和計(jì)算,但是寬高法是不是的接觸角計(jì)算方法呢,答案是否定的。因?yàn)楫?dāng)液滴的體積較大,或液體本身的比重很大,或液體的表面張力相對較小,形成其形狀顯著違背球形,而是一個橢圓形狀。此刻運(yùn)用寬高法可能會致使很大的測量誤差,可大至幾十度。所以必定要留意寬高法的局限性。 用戶在實(shí)際測試的時候,相同樣品和相同注液量的情況下,用圓法測試小角度較為合理。如果為疏水角度,也就是說大于20度小于120度的角度,則需要用橢圓法。

    在實(shí)際操作過程中,不同計(jì)算方法導(dǎo)致不同測試結(jié)果的情況出現(xiàn)過很多次。在SDC-200接觸角測試儀測試出來的數(shù)據(jù)為110度,而換了另外一臺別的廠家的機(jī)器,數(shù)據(jù)變成100度了,如此大的誤差究竟是什么導(dǎo)致的呢?我們每次都問用戶幾個問題:

    1、是否是相同批次的樣品。

    2、注液精度是否一樣,晟鼎的注液精度是每次2微升。不同的注液精度受重力影響會影響測試數(shù)據(jù)。

    3、計(jì)算方法是寬高法還是圓法。

    4、擬合時是全自動的還是需要手動找基線進(jìn)行擬合。手動找基線可能出現(xiàn)操作者人工誤差導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

接觸角測量儀分析結(jié)果

  所以,晟鼎精密主張寬高法只用來核算接觸角小于20度的液滴,或形狀等于或挨近于球的液滴。大于20度的液滴可以用橢圓法。如果軟件同時具備不同的測試方法,則說明軟件開發(fā)合理,符合用戶體驗(yàn)。

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