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接觸角儀定義

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接觸角儀定義:

用于測(cè)量固體表面自由能的測(cè)量/測(cè)定儀器,通過(guò)白金板法、懸滴法、插板法等原理,實(shí)現(xiàn)固體表面自由能的表現(xiàn)之一接觸角值的測(cè)量。同時(shí),利用軟件技術(shù),可能測(cè)得動(dòng)態(tài)接觸角值,如前進(jìn)角/后退角、傾斜角、滾動(dòng)角等以及隨時(shí)間變化的接觸角測(cè)試等。
 

接觸角儀測(cè)試基本原理

接觸角儀因?yàn)闇y(cè)試技術(shù)不同,我們通常能夠找到多種方法測(cè)試接觸角。而應(yīng)用這些接觸角測(cè)試技術(shù),我們的生產(chǎn)廠就能夠生產(chǎn)出各種原理的接觸角儀。

 

1、影像分析法(角測(cè)量?jī)xGoniometry)接觸角儀

影像分析法是通過(guò)滴出一滴滿足要求體積的液體于固體表面,通過(guò)影像分析技術(shù),測(cè)量或計(jì)算出液體與固體表面的接觸角值的簡(jiǎn)易方法。作為影像分析法的儀器,其基本組成部分不外乎光源、樣品臺(tái)、鏡頭、圖像采集系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)。簡(jiǎn)單的一個(gè)影像分析法可以不含圖像采購(gòu)系統(tǒng),而通過(guò)鏡頭里的十字形校正線去直接相切于鏡頭里觀察到的接觸角得到。
作為動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用,如我們測(cè)試前進(jìn)角θA和后退角θR時(shí),我們可以通過(guò)控制進(jìn)樣量來(lái)實(shí)現(xiàn),如我們想測(cè)前進(jìn)角θA,我們就可以增加液體量;如我們想測(cè)后退角θR時(shí),我們可以減少液體量。當(dāng)然,我們也可以讓樣品臺(tái)傾斜,直接測(cè)得傾斜角,而此時(shí),我們必須使用高速相機(jī)進(jìn)行圖像采集。
標(biāo)準(zhǔn)的影像分析系統(tǒng)會(huì)采用CCD攝像和圖像采集系統(tǒng),同時(shí),通過(guò)軟件分析接觸角值。

影像分析法接觸角儀的優(yōu)點(diǎn)

影像分析法接觸角儀可使用環(huán)境遠(yuǎn)高于力測(cè)量法,我們可以容易測(cè)得各種外形品的接觸角值。而力測(cè)量法接觸角儀對(duì)于材質(zhì)的均勻度以及平整性均有較高的要求。我們更可以用于測(cè)試高溫條件下的樣品的表面張力值,如融化后的聚合物。這就是影像分析法接觸角儀的優(yōu)點(diǎn),不過(guò)影像分析法接觸角儀的缺點(diǎn)也很明顯。

影像分析法接觸角儀的缺點(diǎn)

(1)影像分析法接觸角儀的主要缺陷在于人為誤差較大。
這種缺陷主要是由于:*、接觸角切線的再現(xiàn)能力較差,主要是因?yàn)槭褂谜叩娜藶榕袛嗾`差所致;第二、水平線的確認(rèn)較困難,而水平線的高低不同,導(dǎo)致的結(jié)果也會(huì)有較大誤差。
以上缺陷作為彌補(bǔ)辦法,SL系列接觸角儀采用軟件全自動(dòng)分析方法計(jì)算接觸角值。但這種方法也會(huì)受限于測(cè)試區(qū)域內(nèi)是否有雜點(diǎn)。同時(shí),SL系列接觸角儀采用高精度升降臺(tái),控制樣品臺(tái)水平線與軟件水平線的一致,以硬件方式提升水平線的識(shí)別能力。但是,這種硬件校正水平線也會(huì)因樣品不同,有時(shí)也會(huì)存在水平線無(wú)法觀察到的現(xiàn)象。
(2)影像分析法接觸角儀在前進(jìn)后退角測(cè)試過(guò)程中,樣品進(jìn)樣過(guò)程的重復(fù)性較差。
液滴移轉(zhuǎn)過(guò)程中,我們通常會(huì)這次進(jìn)樣多,這次進(jìn)樣少,而這樣的量的變化同樣會(huì)導(dǎo)致接觸角測(cè)量值的變化。相對(duì)于力測(cè)量法測(cè)試動(dòng)態(tài)接觸角而言,這種缺陷是非常明顯的。
(3)影像分析法接觸角儀無(wú)法測(cè)試?yán)w維接觸角和粉體接觸角值

2、插板法接觸角儀

也稱(chēng)傾板法接觸角儀,其原理是固體板插入液體時(shí),只有板面與液體的夾角恰好為接觸角時(shí)液面才直平伸至三相交界處,不出現(xiàn)彎曲。如下圖B所示。否則,液面將出現(xiàn)如圖A或C所示的彎曲現(xiàn)象。因此,改變板的插入角度直至液面三相交界處附近無(wú)彎曲,這時(shí),板面與液面的夾角即為接觸角。斜板法避免了作切線的困難,提高了測(cè)量的精度,但突出的缺點(diǎn)是液體用量較多。這在許多情況下妨礙了它的應(yīng)用,且,他只能測(cè)試接觸角小于90°的樣品。 這就是這種原理的接觸角儀。
SL系列接觸角儀提供插板法供您參考。但不是非常建議您采取此種方法,原因?yàn)?,此種方法的接觸角儀測(cè)試接觸角值時(shí)要求被測(cè)樣品的表面均勻度,且無(wú)法測(cè)出多點(diǎn)的接觸角值不同。

3、力測(cè)量法(Tensiometry)接觸角儀

這種方法有時(shí)也被稱(chēng)為Wilhelmy板法測(cè)接觸角,應(yīng)用這種方法的接觸角儀主要是采用接觸角儀測(cè)試系統(tǒng)的接觸角儀。通常通過(guò)軟件系統(tǒng)的增加,實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸角測(cè)試,在實(shí)際儀器采購(gòu)中,通常為使用接觸角儀(Surface Tensiometer)中的稱(chēng)重傳感器,同時(shí)借助軟件分析來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量接觸角的目的。
具體原理如下:將一個(gè)固體樣品板浸入測(cè)試液體中,由于液體的表面張力以及固體的表面自由能的作用,稱(chēng)重傳感器會(huì)感測(cè)到一個(gè)向下拉的力F(Wetting force)具體計(jì)算公式如下:
F=γlgcosθP。
其中:P代表板的周長(zhǎng)。如果知道此時(shí)測(cè)得的力是多少,我們就可以看出接觸角θ值。
當(dāng)然,以上我們沒(méi)有考慮被測(cè)樣品的浮力。
如果我們提升或降低樣品浸入的深度,就可以測(cè)得后退角/前進(jìn)角的值了。

力測(cè)量法(Tensiometry)接觸角儀的優(yōu)點(diǎn)

(1)力測(cè)量法(Tensiometry)接觸角儀通過(guò)不斷的升降板,我們可以測(cè)得整個(gè)樣品的平均接觸角值。
(2)力測(cè)量法(Tensiometry)接觸角儀可以測(cè)得動(dòng)態(tài)體系的接觸角值,主要考察隨時(shí)間變化而變化。特別對(duì)于接觸角滯后現(xiàn)象能夠有一個(gè)更好的觀察。

力測(cè)量法(Tensiometry)接觸角儀的缺點(diǎn)

(1)力測(cè)量法(Tensiometry)接觸角儀首先得有足夠的液體量讓樣器浸入;
(2)力測(cè)量法(Tensiometry)接觸角儀樣品必須切除,且知道周長(zhǎng),高度等幾何參數(shù)。
(3)力測(cè)量法(Tensiometry)接觸角儀要求樣品均勻足夠小和輕。若超過(guò)傳感器的量程的話,測(cè)試是不可能完成的。
(4)力測(cè)量法(Tensiometry)接觸角儀受溫度影響較大,無(wú)法測(cè)得高溫條件下的接觸角值。

4、透過(guò)測(cè)量法接觸角儀

主要用于測(cè)量粉體接觸角等的接觸角儀。這種接觸角儀的基本原理是:在裝有粉末的管中固體粒子間的間隙相當(dāng)于一束毛細(xì)管。毛細(xì)作用使可潤(rùn)濕固體粉末表面的液體透入粉體柱中。由于毛細(xì)作用取決于液體的表面張力和對(duì)固體的接觸角,故測(cè)定已知表面張力液體在粉末柱中的透過(guò)性可以提供液體對(duì)粉末的接觸角的知識(shí)。在具體應(yīng)用中,我們又把它分為透過(guò)高度法(又稱(chēng)透過(guò)平衡法)接觸角儀和透過(guò)速度法接觸角儀兩種接觸角儀。

接觸角分析技術(shù)概括

我們選用的常用的接觸角儀通常為影像分析法接觸角儀。而至于透過(guò)高度和稱(chēng)重法接觸角儀均為接觸角儀,其應(yīng)用非常明顯。如您測(cè)試的是纖維的接觸角值、想用稱(chēng)重法測(cè)接觸角值,那么您選購(gòu)一臺(tái)由表面張力測(cè)試技術(shù)(液體表面張力儀)的表面張力儀即可,如BZY-3型(國(guó)產(chǎn)儀器,關(guān)鍵部分為進(jìn)口技術(shù)的傳感器)或K100(德國(guó))或SIGMA700型(芬蘭)。而本文中,我們重點(diǎn)給您談的接觸角分析技術(shù)是影像法中接觸角的分析技術(shù)。而這個(gè),恰恰是以來(lái)被客戶所忽視的。

我們通常說(shuō)選購(gòu)一臺(tái)接觸角儀,就以為其一定會(huì)采用什么什么分析技術(shù),但是由于技術(shù)實(shí)力的因素,事實(shí)上,接觸角儀與接觸角儀之間,也會(huì)因接觸角分析技術(shù)的存在而相當(dāng)很遠(yuǎn)。我們希望您能夠認(rèn)真的研究一下下面我們的陳述?;蛟S對(duì)您選購(gòu)接觸角儀有相當(dāng)幫助。

一、概述

200年來(lái),潤(rùn)濕現(xiàn)象作為科學(xué)研究引起了科研工作者很多關(guān)注,特別是近年粉體科學(xué),納米科學(xué)的發(fā)展,為潤(rùn)濕現(xiàn)象的研究提供了更廣泛的學(xué)術(shù)氛圍。1805年,楊(Thomas Young)提出了楊氏三角方程為我們研究潤(rùn)濕現(xiàn)象,特別是固體材料的表面、界面現(xiàn)象提供了為有用的科學(xué)工具。

但是,作為潤(rùn)濕現(xiàn)象的一種研究方法,接觸角的研究以來(lái)一直停留在某個(gè)階段。從儀器開(kāi)發(fā)商的角度而言,上海梭倫科技基于服務(wù)國(guó)內(nèi)外接觸角儀應(yīng)用的客戶的經(jīng)驗(yàn),提升我們的研究實(shí)力,現(xiàn)自主開(kāi)發(fā)了CAST3。0版本的接觸角分析軟件。作為軟件分析的者,上海梭倫科技在接觸角分析領(lǐng)域取得了舉足的。

二、接觸角分析技術(shù)所依據(jù)的成像硬件。

硬件的設(shè)計(jì)主要影響到接觸角分析過(guò)程的成像效果。通常,我們認(rèn)為,機(jī)械設(shè)計(jì)會(huì)影響到操作的簡(jiǎn)易性及二次污染程度。比如,是否由于手接觸角樣品而影響到接觸角的測(cè)值;操作儀器是否會(huì)人性化等。更為關(guān)鍵的是光源控制和CCD與鏡頭的結(jié)合程度。這些是影響到接觸角測(cè)值的關(guān)鍵因素。但是,正是在這些基本的設(shè)計(jì)上,國(guó)內(nèi)外的接觸角儀的設(shè)計(jì)就大相徑庭。

三、接觸角分析技術(shù)的發(fā)展階段

接觸角分析技術(shù)指成像后對(duì)圖像進(jìn)行分析并測(cè)值接觸角值的技術(shù)。以來(lái),接觸角分析技術(shù)一直沒(méi)有得到廣大用戶的重視。但是,在接觸角儀主機(jī)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易性與成像效果解決的前提下,接觸角分析技術(shù)恰是接觸角儀的核心,可以說(shuō),接觸角分析技術(shù)是接觸角儀核心的核心。

*階段:以小球冠假設(shè)為前提的接觸角分析技術(shù)。

1953年左右為開(kāi)始階段的接觸角分析技術(shù)通常均采用小球冠假設(shè)為前提的接觸角分析技術(shù)。這種技術(shù)國(guó)外稱(chēng)為θ/2法,國(guó)內(nèi)稱(chēng)為量高法。其基本假設(shè)為,液滴在固體表面呈現(xiàn)的是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球冠,接觸角儀成像系統(tǒng)所得為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的弧形。此時(shí),接觸角(切線與底邊的夾角)正好可以通過(guò)計(jì)算弧形的高度與寬度后取反三角函數(shù)取得。

本項(xiàng)技術(shù)由于操作簡(jiǎn)便性而得到了廣大儀器廠商的廣泛采用。而作為儀器而言,本階段的儀器在的通稱(chēng)上應(yīng)該定義為角度分析儀或量角器。目前常見(jiàn)的儀器(不包括上海梭倫)即在這個(gè)階段,我們僅僅能夠稱(chēng)之為量角器而已。談上分析接觸角值的精度,如一些廠家標(biāo)稱(chēng)的0.01度的精度,這是不可能的事情。我們認(rèn)為,這個(gè)方法僅僅能夠做到1度的誤差,且這是在15度以上,15度以下的接觸角值時(shí),誤差通常為2度左右。所測(cè)接觸角值越低,這個(gè)誤差也就越大。接觸角值越大,這個(gè)誤差就越小。

如果客戶現(xiàn)在選購(gòu)接觸角儀,可能還必須考慮一下采用的接觸角儀中是否含有本方法。這主要是因?yàn)楹芏鄥⒖嘉墨I(xiàn)中事實(shí)上就是以本方法來(lái)測(cè)值并公布數(shù)據(jù)的。

但是,這種方法的缺點(diǎn)是非常顯然的。

*、無(wú)法更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)值。自動(dòng)化測(cè)值的關(guān)鍵技術(shù)在于敏感點(diǎn)的找得。而敏感點(diǎn)因成像的不同而會(huì)有不同的呈現(xiàn)。作為儀器廠商,上海梭倫科技CAST2。0解決了敏感點(diǎn)找得的90%的技術(shù),已經(jīng)于世界。在LCD、薄膜、玻璃等表面,CAST2。0已經(jīng)解決了自動(dòng)測(cè)得接觸角難點(diǎn)。

第二、是否是球冠受重力影響。液體量的大小不同受的重力不同,直接影響到球冠的符合程度。事實(shí)上,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)者均不會(huì)接受這個(gè)小球冠的假設(shè)。而我們認(rèn)為,如果考慮重復(fù)性,建議客戶考慮幾次液滴的量的控制,這樣至少可以理論上認(rèn)為幾次的成形是一致的。

第三、像素多少直接影響到測(cè)值的精度。通常國(guó)內(nèi)許多廠商采用低分辨率的成像系統(tǒng),會(huì)直接影響到這個(gè)計(jì)算精度。

作為量高法的一個(gè)變換,上還有一種方法,角度分析法。國(guó)內(nèi)稱(chēng)為量角法。這種方法是直接以一個(gè)十字形去靠液滴而得到角度。他們或同量高法或同角度分析,但不會(huì)改變其本質(zhì),即仍建立在小球冠假設(shè)的基礎(chǔ)。且這種方法誤差較大,只能是原始的角度儀的代稱(chēng)。

第二階段:簡(jiǎn)單擬合曲線的接觸角分析技術(shù)

本階段的特點(diǎn)正突出在認(rèn)識(shí)到了小球冠假設(shè)有失效性,試圖通過(guò)擬合曲線來(lái)分析接觸角值。德國(guó)和日本均采用過(guò)本技術(shù),包括:(1)切線法;(2)大圓符合法。
切線法的理念在于用一個(gè)橢圓方程或一個(gè)三項(xiàng)式方程去擬合液滴在固體表面形成的圖像輪廓,來(lái)計(jì)算接觸角值。而大圓符合法的理念是認(rèn)為小球冠假設(shè)中形成的圖像不是正弧形,該方法就會(huì)以一個(gè)大的圓去擬合曲線,然后計(jì)算接觸角值。
顯然,作為分析技術(shù),這些方法是對(duì)于小球冠分析法的一個(gè)簡(jiǎn)單的被充,但是這些方法的發(fā)展思路為解決接觸角分析提供基礎(chǔ)。
上海梭倫科技CAST2.0接觸角分析系統(tǒng)提供了大圓符合法這項(xiàng)技術(shù),以解決用戶測(cè)值的部分困難。

第三階段:Young-Laplace曲線擬合法接觸角分析技術(shù)
1991年左右開(kāi)始,國(guó)外發(fā)展了本方法?,F(xiàn)有的國(guó)外接觸角儀通常均采用這個(gè)方法。這種方法是為復(fù)雜的一個(gè)方法,但是也是化的一個(gè)方法。其前提必須是建立在Young-laplace方程的基礎(chǔ)上對(duì)接觸角進(jìn)行分析。由于這種方法要分析整個(gè)液滴曲線,所以會(huì)受到液滴因重力變化而導(dǎo)致的曲線變化的影響。但本方法具有全自動(dòng)計(jì)算接觸角值的特殊優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。
本方法的缺點(diǎn)在于:
(1)嚴(yán)格的理論假設(shè):本方法建立在理想化的公式的基礎(chǔ)上,而如果事際測(cè)得圖像有所變化,會(huì)明顯影響到測(cè)值的性。
(2)只能測(cè)試30度以上的接觸角值
(3)嚴(yán)格的對(duì)稱(chēng)圖像假設(shè)。本理論是建立有嚴(yán)格的對(duì)稱(chēng)圖像的假設(shè)的基礎(chǔ)上的。若左右接觸角有所變化,則測(cè)值會(huì)有所影響。
(4)受液體表面張力的影響。由于液體表面張力值會(huì)參與到計(jì)算中,所以,實(shí)際液體的表面張力值與參與計(jì)算的液體的表面張力值是否相同將會(huì)嚴(yán)重影響到后的測(cè)值性。

第四階段:復(fù)雜的圖像擬合技術(shù)與液滴輪廓分析技術(shù)
本項(xiàng)技術(shù)為2006年研研究技術(shù)。本項(xiàng)接觸角分析技術(shù)包括兩個(gè)部分:
1、圖像擬合技術(shù):采用曲線尺的方法擬合液滴曲線;
2、基于液體輪廓和固液表面自由能體系,構(gòu)建輪廓分析技術(shù)。
上海梭倫科技在接觸角分析技術(shù)上取得了突破性發(fā)展。我們不依據(jù)任何理論假設(shè),基于實(shí)際圖像成像,采用曲線尺擬合的方法分析接觸角值。在本方法中,我們把曲線定義為一個(gè)不均均的多花鍵組成的曲線尺,建立在圖像分析中立體花鍵的分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合曲線的彈性(像素離形性)以及內(nèi)聚力(固液體系分子內(nèi)聚力),分析接觸角值。
采用本方法,我們真正實(shí)現(xiàn)了分析各種形狀的接觸角值,包括前進(jìn)、后退角,不規(guī)則圖像的接觸角等。測(cè)值范圍護(hù)大到4-180度,精度可真正達(dá)到0.02度。
您可以采購(gòu)CAST3.0接觸角分析軟件,享受上海梭倫科技為您提供的接觸角分析技術(shù)。

同時(shí),結(jié)合原有接觸角分析技術(shù),上海梭倫科技研究出了一種基于液體體積與接觸角液滴的直徑而計(jì)算得出接觸角值的技術(shù)。這個(gè)技術(shù)能夠解決小接觸角測(cè)試問(wèn)題。通常精度可以達(dá)到0.04度。

四、現(xiàn)有接觸角儀應(yīng)用的接觸角分析技術(shù)分析
基于我們的分析,結(jié)合現(xiàn)有接觸角分析技術(shù),我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)外的接觸角儀所應(yīng)用的分析技術(shù)基本可以總結(jié)如下:
1、簡(jiǎn)單的角度分析儀階段:主要指國(guó)內(nèi)的接觸角儀,如上海中晨和承德、北京哈科等。他們的分析方法只是簡(jiǎn)單的角度分析,全基本無(wú)法實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)接觸角計(jì)算。
2、標(biāo)準(zhǔn)接觸角儀階段:國(guó)外的接觸角儀包括德國(guó)、美國(guó)FTA、韓國(guó)SEO的儀等均是采用第三階段的接觸角分析技術(shù)和第二階段的接觸角分析技術(shù)。國(guó)內(nèi)CAST2.0是第二階段的接觸角儀。
3、接觸角儀階段:上海梭倫*提供曲線尺與液滴外形輪廓分析技術(shù),提升了接觸角分析的精度與準(zhǔn)度。

 

接觸角儀精度問(wèn)題

接觸角儀測(cè)試精度受基準(zhǔn)水平線確認(rèn)的性影響

無(wú)論您愿意與否,水平基準(zhǔn)線的問(wèn)題將會(huì)影響到接觸角測(cè)試的整個(gè)過(guò)程。而接觸角儀測(cè)試過(guò)程中決定水平線的關(guān)鍵在于如下幾個(gè)方面: (1)良好的影像采集技術(shù); (2)良好的光學(xué)系統(tǒng);(3) 訓(xùn)練有素的操作者。 但無(wú)論如何,確定好水平線,是接觸角儀測(cè)值的為關(guān)鍵的一步。

接觸角儀測(cè)值精度受表面潔凈度與均勻度影響

樣品表面潔凈度是我們應(yīng)該關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題上面我們討論了很多,但必須一而再的提出。您可以多點(diǎn)測(cè)值,看看是否不一樣,若誤差較大,則說(shuō)明表面肯定存在問(wèn)題。
樣品是關(guān)鍵的。當(dāng)然,您也可以采用超聲波清洗的方式實(shí)現(xiàn)控制表面清潔度的目的。

接觸角儀測(cè)值時(shí)應(yīng)考慮動(dòng)平衡(接觸角滯后現(xiàn)象)以及溫度對(duì)接觸角測(cè)值的影響等因素。

對(duì)于采用各種測(cè)定接觸角的方法的接觸角儀,使用接觸角儀時(shí)都必須注意以下兩個(gè)因素:平衡時(shí)間和恒定體系溫度。由于存在動(dòng)界面張力效應(yīng),平衡時(shí)間不足自然就會(huì)引起接觸角變化,導(dǎo)致動(dòng)接觸角現(xiàn)象。不過(guò),對(duì)于一般低粘度的液體,達(dá)到平衡較快,采用通常的實(shí)驗(yàn)操作即可得到平衡值。只在液體粘度較大時(shí)注意足夠的平衡時(shí)間。又因?yàn)榻缑鎻埩﹄S溫度而變,接觸角理當(dāng)受溫度變化的影響。對(duì)于一般體系,在室溫附近d θ/dT的值為0-0.20°/K。故溫度的影響并不嚴(yán)重。1-2K的溫度變化對(duì)接觸角的影響??珊雎圆挥?jì)。這些因素在采購(gòu)接觸角儀和應(yīng)用接觸角儀的過(guò)程中均應(yīng)受到接觸角儀使用單位的注意,否則接觸角測(cè)值產(chǎn)生的各種變化而體現(xiàn)在接觸角儀測(cè)試具體數(shù)據(jù)中的變化,有可能使得你無(wú)法理解,也可能無(wú)法正確分出接觸角儀的重復(fù)性程度。

接觸角儀選購(gòu)注意事項(xiàng)

接觸角儀的選購(gòu)關(guān)鍵是看客戶的應(yīng)用。具體選購(gòu)時(shí)我們建議客戶考慮如下幾個(gè)方面:

1、接觸角儀選購(gòu)概括

結(jié)合我們的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為接觸角儀的選購(gòu)?fù)ǔ8爬ǘ钥梢詮娜缦聨讉€(gè)方面總體入手。

*,您想完成什么測(cè)試目的?您的樣品尺寸及形狀是怎樣的?

第二,您了解的接觸角測(cè)試技術(shù)有哪些?這些技術(shù)您可能通過(guò)如下陳述基本有所掌握。

第三,您對(duì)供應(yīng)商是否了解?

第四,您的預(yù)算如何?

 

2、接觸角儀使用需求和精度要求

接觸角儀的精度不能一概機(jī)而論,采用不同方法的接觸角儀有不同的精度。正像前面描述的一樣,不同方法的接觸角儀均有其用途和精度,關(guān)鍵是視客戶的具體應(yīng)用需求而定。但總體而言,接觸角儀的精度主要體現(xiàn)在有效像素?cái)?shù),接觸角儀光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理性等各個(gè)方面。具體建議客戶可以試測(cè)部分樣品后再?zèng)Q定采購(gòu)何種接觸角儀。

同時(shí),由于接觸角儀的主機(jī)設(shè)計(jì)并非對(duì)所有樣品都適合,所以,你一定要考慮到您的樣品的本身。如:

(1)您的樣品的尺寸大小,有時(shí),大樣品對(duì)于接觸角儀的標(biāo)準(zhǔn)配備是不適合的。您一定要記得與您的供應(yīng)商談一下您的樣品尺寸,包括大小,厚度等。如石油系統(tǒng)測(cè)試巖心的接觸角值,您一定要與供應(yīng)商溝通。通常的接觸角儀的樣品臺(tái)是無(wú)法支持的。

(2)您的樣品的外形。接觸角測(cè)值通常受您的樣品的外形有一定的影響。如您的樣品是曲面是,通常需要校正曲面,如您的樣品是一個(gè)杯形的內(nèi)孔,那么您只能選購(gòu)上海梭倫科技提供的技術(shù)。這個(gè)技術(shù)*沒(méi)有一家公司掌握。

 

3、從接觸角儀組成開(kāi)始談接觸角儀選購(gòu)

首先,我們有必要描述一下影像分析法接觸角儀的系統(tǒng)構(gòu)成:
1、光學(xué)系統(tǒng):標(biāo)準(zhǔn)選構(gòu)件為CCD相機(jī)、顯微鏡頭部分、視頻捕捉卡。
(1)基于是否需要測(cè)試隨時(shí)間變化而變化的接觸角值,您考慮一下是否需要高速相機(jī)
通常,接觸角儀的標(biāo)準(zhǔn)配備為25幀/秒的測(cè)試速度。根據(jù)是否動(dòng)態(tài)接觸角的應(yīng)用要求,可以提高每秒捕獲圖片的數(shù)量,如100幀/秒?,F(xiàn)在進(jìn)口儀器中,有的廠家提出了50幀/秒,實(shí)際上這是硬件雙緩存技術(shù),從技術(shù)實(shí)際意義來(lái)看,與連續(xù)拍攝我們認(rèn)為是不同的概念.如要選購(gòu)高速的相機(jī),我們認(rèn)為還是真實(shí)的速度為準(zhǔn)比較好.
通常而言,接觸角測(cè)值的*時(shí)間我們認(rèn)為是滴出液滴后20秒,基本而言,此時(shí)接觸角基本趨向穩(wěn)定(接觸角滯后原因或吸水原因)。但如果您的樣品是吸水性很強(qiáng)的(如紙尿布),那么我們強(qiáng)烈建議您采購(gòu)高速相機(jī)。
通常這些需要您與供應(yīng)商一起討論的。他們會(huì)因您的不同需求而為您一款適合您的相機(jī)的。
(2)鏡頭:鏡頭部分通常均會(huì)符合要求的。但是,也不排除國(guó)內(nèi)一些儀器廠商不了解光學(xué)而隨意寫(xiě)出放大率,這是相當(dāng)不負(fù)責(zé)的。您可以要求供應(yīng)商提供每像素代表多少mm的放大倍率。這對(duì)于廠商而言,是很容易給出的。
(3)光源:這個(gè)非常關(guān)鍵。事實(shí)上,光源對(duì)于成像效果是非常有講究的。而我們非常堅(jiān)持的認(rèn)為,現(xiàn)在只有KSV公司與上海梭倫科技的光源是相對(duì)比較符合要求的。由于涉及到核心機(jī)密,所以,如了解詳細(xì)技術(shù),請(qǐng)上海梭倫的工程師。
(4)視頻捕捉設(shè)備:現(xiàn)在的接觸角儀通常的配備均為視頻捕捉卡,這個(gè)對(duì)電腦系統(tǒng)提出了一個(gè)相當(dāng)高的要求。明顯,必須插到電腦里才行的,所以,要求使用者會(huì)安裝硬件。而我們認(rèn)為,是采用USB或1394口的視頻設(shè)備,畢竟,僅僅是增加成本的事情哦,但對(duì)于用戶而言,豈止是方便所能概括的。
2、進(jìn)樣器系統(tǒng):
現(xiàn)有三種標(biāo)準(zhǔn)微量進(jìn)樣器、蠕動(dòng)泵、注射泵。注射泵相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)微量推進(jìn)系統(tǒng)加上微量進(jìn)樣器構(gòu)成。
現(xiàn)在的進(jìn)樣技術(shù)通常均是符合要求的。但如果您有精度高的要求,您可能選購(gòu)一臺(tái)軟件控制的進(jìn)樣系統(tǒng),會(huì)方便很多且進(jìn)樣精度控制較好。
3、主機(jī)機(jī)架設(shè)計(jì):
本來(lái),這個(gè)事情是不用說(shuō)的,但是,我們驚奇的發(fā)現(xiàn)。國(guó)內(nèi)與國(guó)外的儀器廠商在這方便居然也會(huì)有區(qū)別。所以,我們必須指出,主機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)會(huì)影響到您操作的方便性以及測(cè)試的二次污染問(wèn)題等。
主要考慮因素有:需要有哪些功能,需要的精度有哪些。您可以與供應(yīng)商一起討論。值得指出的是,國(guó)外的儀器也不一定是的哦,如我們就認(rèn)為KSV的機(jī)架的穩(wěn)定性不好,操作起來(lái)不方便。我們認(rèn)為KRUSS的精度不夠,細(xì)鋼的誤差比較大。
4、軟件系統(tǒng):這是接觸角儀的關(guān)鍵。主要分為視頻捕捉、圖像捕獲、圖像分析、接觸角數(shù)據(jù)應(yīng)用。
這里就會(huì)涉及到接觸角計(jì)算技術(shù)以及表面自由能分析技術(shù)等。我們認(rèn)為,好的軟件通常是升級(jí)性好,操作簡(jiǎn)單。而這些在您不了解接觸角儀時(shí),您可以與您的供應(yīng)商多談?wù)?,同時(shí)也可以看出您的供應(yīng)商是否是符合要求的。
 

4、代理商的資格更為關(guān)鍵

作為進(jìn)口接觸角儀,采購(gòu)時(shí)我們一定要考察其代理商的技術(shù)。否則,售后服務(wù)不一定能夠得到。有些接觸角儀代理商僅僅一個(gè)銷(xiāo)售人員,他們租了個(gè)店面就想完成接觸角儀的服務(wù),我們認(rèn)為這是肯定不夠的。畢竟這是儀器啊。

接觸角儀進(jìn)口儀器與國(guó)產(chǎn)儀器區(qū)別

本來(lái)的文章中涉及到區(qū)別,但是考慮到操作中事實(shí)上接觸角儀的生產(chǎn)中,不能的說(shuō)出有哪些儀器真正是好的,哪些儀器是不好的。我們只能簡(jiǎn)單的說(shuō)成,仁者見(jiàn)仁,智者見(jiàn)智吧。
但是,有如下幾點(diǎn)意見(jiàn)供您參考,你可以綜合考慮一下:
1、您的預(yù)算是否足夠。如果您的預(yù)算夠有30萬(wàn)左右,那么您考慮壹臺(tái)進(jìn)口的接觸角儀也是一樣不錯(cuò)的選擇。但如果您有這個(gè)費(fèi)用,又想采購(gòu)壹臺(tái)比較有技術(shù)含量的儀器,我建議您考慮一下上海梭倫(這是一個(gè)小算盤(pán),僅供您參考,如有不同意見(jiàn)請(qǐng)來(lái)電與我們一起討論)。如果您的預(yù)算只有5萬(wàn)以?xún)?nèi),那么您只能考慮國(guó)產(chǎn)的儀器了。
2、您的測(cè)試需求是怎樣的。
事實(shí)上,這個(gè)我們已經(jīng)多次講了。但這個(gè)對(duì)您選購(gòu)儀器非常重要。有時(shí),您的測(cè)試需求有可能根本是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的需求,那么何苦化這錢(qián)買(mǎi)個(gè)貴的進(jìn)口儀器。當(dāng)然,排除您是一定相信國(guó)外的一定是好的儀器的信念。
3、再次看一下我們上面提供的一些信息,肯定對(duì)您有幫助的。
 
上海梭倫科技重大聲明。以上資料為我公司*提供技術(shù),如在技術(shù)發(fā)布過(guò)程中,涉及到任何可能的侵權(quán)。請(qǐng)立即與我們。但是,如果您想在您的技術(shù)資料,應(yīng)用資料或文章中部分或全部引用我們的本文章的內(nèi)容,那么,請(qǐng)寫(xiě)上資料的出處。我們認(rèn)為,這是對(duì)上海梭倫工作的支持,也是對(duì)表面科學(xué)在中國(guó)發(fā)展的支持。
 

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