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接触角测量仪图像分析方法的优缺点

发布日期: 2020-11-04 点击: 1321

接触角测量仪图像分析方法的优缺点

就当前技术而言,接触角的测量通常采用两种方法:通过称重法进行的接触角测量和通过图像分析法进行的接触角测量。在两种接触角测试方法中,具有图像分析方法的接触角仪受非人为因素的影响较小,操作简便,测量精度较高,因此得到了越来越广泛的应用。

接触角测量仪由自动旋转平台,视频采集卡,CCD相机,高级变焦镜头,自动电子温度控制系统,自动精确采样,自动图像分析系统和全电动三维平台。测试方法很多,图像分析是其中一种。

图像分析方法的工作原理

影像测量仪

成像方法接触角测量仪通常由样品平台,采样系统,图像采集系统和图像分析系统组成。采样系统将液滴滴到工作表面上,通过光源下的图像采集系统收集液滴图形,最后通过图像分析软件计算液滴与工作表面之间的接触角。

图像分析方法的接触角技术分为镜片和物体之间的视角,分为视角和下视两种。其中,侧视图技术从结果表明,液滴相接触角图像的特征在于圆冠或二维图像中的诸如动态接触角之类的其他侧视图。顶视图法图像分析技术表明,液滴被成像为圆形,并且基于液滴体积固定时圆形直径的变化进行计算。但实际上,后者在实际情况下通常不是规则的圆圈,而是不规则的图形。图像拟合技术是计算接触角值的关键。

图像分析方法是一种通过图像分析技术在固体表面上滴一滴满足所需体积的液体来测量或计算液体与固体表面之间的接触角的简单方法。作为图像分析仪器,其基本组件不过是光源,样品台,镜头,图像采集系统和样品注入系统。无需图像获取系统即可获得最简单的图像分析方法,但是可以通过与透镜中观察到的接触角直接相切的十字形校正线来获得。

影像测量仪

例如,作为动态接触角测试系统的应用,当我们测试前进角θA和后退角θR时,我们可以通过控制喷射量来实现。如果要测量前进角θA,可以增加液体量;当我们想要测量后退角θR时,我们可以减少液体量。当然,我们也可以倾斜样品台并直接测量倾斜角度。此时,我们必须使用高速相机进行图像采集。

标准图像分析系统将使用CCD摄像机和图像采集系统。同时,将通过软件分析接触角值。

图像分析方法接触角测量仪可以在比力测量方法更高的环境中使用。我们可以轻松地测量各种形状的接触角值。力测量法接触角测量仪对材料的均匀性和平坦度有更高的要求。我们还可以用来测试高温条件下样品(例如熔融的聚合物)的表面张力值。这是图像分析方法接触角测量仪的优点,但缺点也很明显。

采用图像分析方法的接触角测量仪的缺点

1、在接触角测量仪采用图像分析方法进行正向和反向角度测试时,样品注入过程的可重复性很差。

在液滴转移的过程中,我们通常这次注入更多的样品,而这次注入的样品更少,这种数量的变化也会引起接触角测量值的变化。与用力测量法测试动态接触角相比,该缺陷非常明显。

2、图像分析方法接触角测量仪的主要缺陷是人为误差大。

这种缺陷主要是由于接触角切线的可复制性差,这主要是由于用户的人为判断错误造成的;确定水平线更加困难,并且水平线的水平不同影像测量仪,因此结果更高。大错误。

减少接触角测量误差的注意事项:

⑴。液滴体积:尝试将其控制在1〜5μl之间,过多会受到地球重力的影响,过少会牺牲有效像素并增加测量误差(除非测试样品很小并且需要小的液滴),否则不会推荐的)。并控制液滴体积的重复误差,可以提高接触角测量的重复精度。

⑵。背光亮度:不应将其调节得太亮或太暗。太亮会导致液滴形状变小,而太暗会导致液滴形状变大。

3。辅助基准线位置:调整液位和定位液固界面是关键,否则会严重影响接触角的测量值影像测量仪,需要训练有素的操作人员人工判断其位置。

⑷,样品的实际接触角值和测试值误差:仪器本身的能力和测量方法的选择都会影响接触角的测量值。尤其是接触角小,由于液固界面难以分辨,测试误差较大。

作为上述缺陷的一种补救方法,接触角测量仪使用软件自动分析方法来计算接触角值。但是,该方法还受测试区域中是否存在噪声点的限制。同时,SL系列接触角测量仪采用高精度升降平台,控制样品平台水平线与软件水平线的一致性,并通过硬件提高水平线的识别能力。但是,这种硬件校准水平会因样品而异,有时会出现无法观察到水平线的现象。

3、图像分析方法接触角测量仪无法正确测试纤维接触角和粉末接触角。

影像测量仪

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