接觸角測量儀選購之一：國外和國內(nèi)接觸角儀的技能目標(biāo)的差異？ 接觸角測量儀作為固體界面化學(xué)性質(zhì)剖析的專業(yè)儀器，自1940年代開始由Zisman教授團隊提出并由R.J.Good團隊，以及A.W.Neumann團隊進行晉級。一直到20世紀(jì)90年代，接觸角測量儀長時間停留在是角器階段，即經(jīng)過簡略的量測物理意義上的視點，簡略的評價一下資料的親疏水性質(zhì)。而實在專業(yè)的接觸角測量儀是由A.W.Neumann教授團隊提出ADSA-P算法后才得到革命性的改變。ADSA-P算法實現(xiàn)了將重力、外表張力、接觸角值綜合參加運算，因此，測驗的接觸角值更有表征意義，更能夠體現(xiàn)為界面化學(xué)性質(zhì)中的固體的物理化學(xué)性質(zhì)。20世紀(jì)90年代同期，有一些研究人員相同的提出了一些基于Young-Laplace方程擬合技能測驗接觸角值，可是，其測驗算法因為選用了Select Plane的多項式擬合技能，因此，測值的應(yīng)用范圍以及測驗的應(yīng)用范疇，對測驗樣品的要求均有不同的要求。盡管在學(xué)術(shù)范疇，Young-Laplace方程擬合技能的接觸角測量儀器沒有得到專業(yè)研究人員的認(rèn)可，可是，在商業(yè)化的接觸角測量儀范疇，國外的接觸角測量儀與國內(nèi)接觸角測量儀構(gòu)成的顯著的差異?！ 〗陙?，中國的接觸角測量儀廠商也呈現(xiàn)了許多新的公司。這些公司的宣揚接觸角測量儀的產(chǎn)品中與國外的接觸角儀現(xiàn)實上在宣揚內(nèi)容上現(xiàn)已十分接近?！ 〗佑|角測量儀技能目標(biāo)： 1) zui大可測樣品體積：350 x ∞ x 180mm（L×W×H） 2) 接觸角丈量范圍：0 - 180°，分辨率：+/- 0.01° 3) 光學(xué)體系：軟件操控可接連調(diào)理光強的LED光源 4) 軟件操控攝像速度，相機zui高速度不低于200幀/秒，且滿意分辨率130萬像素條件下 5) 相機選用高分辨率1/2’’CMOS傳感器 6) 相機光學(xué)4.5倍接連放大，焦距12mm接連可調(diào) 7) 相機拍照視點正負(fù)3度可調(diào) 8) 樣品臺尺度：大于100 x 100mm，樣品臺垂直方向手動操控zui大位移不小于40mm 9) 滴定體系：配備一套單液體手動滴定體系，針頭式滴定，可替換液體，精度0.1uL/min 10) 軟件體系：能主動錄相、實時回放和從頭核算功能，接觸角實時剖析 10.1) 接觸角丈量：丈量靜態(tài)、動態(tài)接觸角（行進角和后退角），丈量進程可以拍照存儲，供給橢圓法，圓法，高寬法等主動擬合辦法，基線調(diào)整主動、手動、水平、曲面等辦法 再看看另一個接觸角測量儀的技能目標(biāo)： 水滴角測驗儀 SPEC 1） 帶外表張力和外表能測驗軟件功能 2） 帶標(biāo)準(zhǔn)校正標(biāo)樣 工作臺面尺度：120mm*150mm 工作臺移動： a) 前后移動 手動，行程80mm，精度0.1mm b) 左右移動 手動，行程80mm，精度0.1mm c) 上下移動 手動，行程80mm，精度0.1mm zui大樣品臺尺度：10寸 進樣器移動：上下100mm; 左右100mm 工業(yè)鏡頭移動：前后180mm（微調(diào)3mm） 工業(yè)鏡頭：0.7X *-4.5X高清遠(yuǎn)心接連變倍變焦顯微鏡 CCD：SONY高速工業(yè)級芯片；25幀/S、60幀/S、300幀/S、1000幀/S（標(biāo)配25幀/S；可選配） 鏡頭視點可調(diào)試：仰視、平視、俯視多視角調(diào)查 光源：LED可調(diào)理藍色基調(diào)工業(yè)級冷光源；運用壽命達貳萬伍仟小時以上 電源及功率：220V / 60HZ 專用剖析軟件： ?。?）的接觸角丈量剖析軟件主動橢圓擬合法（一鍵主動擬合，不存在人工差錯）包括： 圓法擬合（Circle method）（適用于低視點接觸角丈量） 橢圓/斜橢圓擬合法（Ellipse/Oblique ellipse）（適用于高視點接觸角擬合） LY（應(yīng)用于120°以上高視點接觸角丈量） 微分橢圓法/微分圓法（Differential circle / Differential ellipse）（應(yīng)用于不規(guī)則液滴形態(tài)接觸角的擬合） ?。?）動態(tài)接觸角擬合包括： 潮濕功能測驗（Wettability）（應(yīng)用于緩慢吸收資料、潮濕資料的外表吸收或潮濕功能測驗，批量處理） 視頻擬合（Video analysis）（應(yīng)用于吸收或潮濕速度較快的樣品的吸收或潮濕功能測驗，視頻動態(tài)處理） （3）動態(tài)外表/界面張力丈量（Measurement of dynamic surface / interfacial tension）（丈量液體整個進程的張力改變趨勢，更準(zhǔn)確的斷定其實在的外表/界面張力） （4）外表能量核算（Surface energy）（運用國際干流的多種外表能核算方法丈量對固體外表能量進行剖析） ?。?）粘附功（Adhesion work）等多功能測驗 規(guī)格： 接觸角丈量范圍：0-180° 接觸角丈量精度：±0.1° 表界面張力丈量范圍：0-2000mN/m；丈量精度：0.01 mN/m 高精度主動滴液體系：軟件高精度滴液體系；滴液精度：0.0 1μl 接觸角高精密儀器校準(zhǔn)片：德國接觸角視點校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)片3°5°8° ；60°90°120°；115°（選配） 第二個技能目標(biāo)現(xiàn)實上是國內(nèi)的儀器的技能目標(biāo)，僅從內(nèi)容的豐富程度來看，第二個技能目標(biāo)的豐富程度乃至比個國外的接觸角測量儀的技能目標(biāo)還好?！ 】墒?，從選購儀器而言，咱們不主張以看熱鬧的方法來處理，而應(yīng)捉住實質(zhì)，特別是接觸角丈量的實質(zhì)來剖析。 現(xiàn)實上，咱們的結(jié)論很簡略，如上兩款接觸角測量儀均是不契合要求的接觸角測驗裝置。理由如下： 1、接觸角丈量是用于測驗樣品上的水滴與其構(gòu)成的液滴形狀的?，F(xiàn)實上，因為樣品上外表自身不水平或儀器加工問題導(dǎo)致樣品臺外表水平與鏡頭水平度不一致，極或許發(fā)生左右接觸角值不一致。同時，因為化學(xué)多樣性、外表粗糙度、外表結(jié)構(gòu)的異構(gòu)性存在，接觸角構(gòu)成的液滴98%以上均是非對稱的?！ ∑溆谌缟侠碚摚缟蟽煽顑x器的硬件加工中底子沒有將怎么測驗現(xiàn)實存在的非對稱性以及樣品臺怎么調(diào)整水平這個關(guān)鍵技能關(guān)鍵列出。因此，底子無法契合現(xiàn)代接觸角丈量的高要求?！ ‖F(xiàn)實上，測驗的接觸角值自身便是一個微量的納米級或mN級的能量目標(biāo)，因此，微小的改變均會對測值成果發(fā)生顯著的影響。所以，接觸角測驗儀器的設(shè)計必須契合這個要求?！ ?、接觸角測量儀的算法因契合如上非軸對稱要求。 而如上兩個接觸角測量儀將目標(biāo)中的算法僅供給了圓、橢圓或?qū)捀叻?，這些算法便是如上咱們提及的量角器的概念。無法用于界面化學(xué)的丈量?，F(xiàn)實上，國外的儀器與國內(nèi)的儀器的差異在實質(zhì)上而言便是算法，即國外的儀器至少供給了入門接觸角丈量的Young-Laplace方程擬合法，盡管這個辦法現(xiàn)已無法滿意現(xiàn)代接觸角丈量的高要求了，可是，至少在精度和數(shù)據(jù)的可靠性和科學(xué)依據(jù)方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于橢圓擬合等量角器技能。 可是，國外的儀器廠家卻因為Young-Laplace方程的缺陷在于無法測驗左、右視點值，而舍本求末的放棄了這個辦法，只提橢圓擬合?！ ∪绻\如這樣的話，僅從技能目標(biāo)而言，客戶選購接觸角測量儀極或許會受到國產(chǎn)接觸角儀廠家的誤導(dǎo)，以為國內(nèi)的儀器和國外的沒有差異！可是，咱們在此強調(diào)，接觸角測量儀非橢圓擬合等量角器所能比的。 3、樣品臺水平操控和鏡頭水平操控必須微米級精度。 |
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