接觸角測量儀驗收時的關鍵技術點和技術指標項

來源：廣州貝拓科學技術有限公司 2025年07月30日 08:15

　　接觸角測量儀的精度不能一概機而論，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，不同方法的接觸角測量儀均有其用途和精度，關鍵是視客戶的具體應用需求而定。但總體而言，接觸角測量儀的精度主要體現在有效像素數，接觸角測量儀光學系統的設計合理性等各個方面。具體建議客戶可以試測部分樣品后再決定采購何種接觸角測量儀。

　　同時，由于接觸角測量儀的主機設計并非對所有樣品都適合，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，大樣品對于接觸角測量儀的標準配備是不適合的。您一定要記得與您的供應商談一下您的樣品尺寸，包括大小，厚度等。如石油系統測試巖心的接觸角值，您一定要與供應商溝通。通常的接觸角測量儀的樣品臺是無法支持的。

　　(2)您的樣品的外形。接觸角測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，如您的樣品是一個杯形的內孔，那么您只能選購上海梭倫科技提供的專業技術。這個技術*沒有一家公司掌握。同時結合曲線水平線技術，可以解決很多問題的。

　　3、從接觸角測量儀組成開始談接觸角測量儀選購

　　首先，我們有必要描述一下影像分析法接觸角測量儀的系統構成：

　　1、光學系統：標準選構件為CCD相機、顯微鏡頭部分、視頻捕捉卡。

　　(1)基于是否需要測試隨時間變化而變化的接觸角值，您考慮一下是否需要高速相機

　　通常，接觸角測量儀的標準配備為25幀/秒的測試速度。根據是否動態接觸角的應用要求，可以提高每秒捕獲圖片的數量，如100幀/秒。現在進口儀器中,有的廠家提出了50幀/秒,實際上這是硬件雙緩存技術,從技術實際意義來看,與連續拍攝我們認為是不同的概念.如要選購高速的相機,我們認為還是真實的速度為準比較好.

　　通常而言，接觸角測值的佳時間我們認為是滴出液滴后20秒，基本而言，此時接觸角基本趨向穩定(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的(如紙尿布)，那么我們強烈建議您采購高速相機。

　　通常這些需要您與供應商一起討論的。他們會因您的不同需求而為您推薦一款適合您的相機的。

　　(2)鏡頭：鏡頭部分通常均會符合要求的。但是，也不排除國內一些儀器廠商不了解光學而隨意寫出放大率，這是相當不負責的。您可以要求供應商提供每像素代表多少mm的放大倍率。這對于專業廠商而言，是很容易給出的。

　　(3)光源：這個非常關鍵。事實上，光源對于成像效果是非常有講究的。而我們非常堅持的認為，現在只有KSV公司與上海梭倫科技的光源是相對比較符合要求的。由于涉及到核心機密，所以，如了解詳細技術，請聯系我們上海梭倫的專業工程師。

　　(4)視頻捕捉設備：現在的接觸角儀通常的配備均為視頻捕捉卡，這個對電腦系統提出了一個相當高的要求。明顯，必須插到電腦里才行的，所以，要求使用者會安裝硬件。而我們認為，好是采用USB或1394口的視頻設備，畢竟，僅僅是增加成本的事情哦，但對于用戶而言，豈止是方便所能概括的。

　　接觸角測量儀是用于測試分析并表征固體材料表面的物理化學性質的基礎儀器，水滴角測量儀是指應用蒸餾水作為探針液體測試固體材料物理化學性質的一種測試接觸角的儀器，因而，也可稱為水接觸角值。

　　接觸角測量儀自1946年Zisman發明了contact angle goniometer以來一直到1983年，接觸角測量儀均停留在數碼量角器階段。這個階段的特征為測試算法為WH法(θ/2法)、圓擬合法、橢圓擬合法和切線法的階段。雖然由于電腦的出現，實現了將圖片捕捉到計算后，要用圖像測量軟件并用圓擬合或橢圓擬合、切線等測量角度。這沒有改變其量角器的本質。而Zisman教授goniometer就好的解釋了量角器是接觸角測量的簡單的工具。

　　現代真正意義上的接觸角測量儀是基于A.W.Neumann教授的ADSA-P算法的提出。該算法為界面化學分析測量接觸角、表面張力和界面張力的基本方法。而如Spinger、Hansen教授等團隊的的算法基于Select Plane算法的Young-Laplace方程是簡單的ADSA-P算法的變體，提出時間均晚于A.W.Neumann教授。Young-Laplace方程算法的缺陷在于只能計算分析軸對稱的液滴的接觸角值或表面張力值，對于非軸對稱(左、右不對稱)的接觸角值測量會失去其基本的精度。因而，長期以來，商業化的接觸角測量儀或水滴角測量儀廠家均推薦采用圓或橢圓法作為主要測試接觸角的方法。但他們同樣忽略了這兩個算法同樣有軸對稱的要求。因而，在沒有非軸對稱液滴輪廓分析的接觸角測量算法提出之前，接觸角測量儀或水滴角測量儀本身的發展是有缺陷的。目前國外的接觸角測量儀廠家同樣處于數碼量角器向接觸角測量儀的過渡發展期。

　　由于中國產接觸角測量儀或水滴角測量儀廠商層出不窮，在描述技術指標或進行相關描述時通常采用與進口儀器廠商差不多的描述，甚至有些廠商都直接宣稱是中國品牌的水滴角測量儀這樣的宣傳；加上進口接觸角測量儀廠商本身的技術發展所限，導致接觸角測量儀行業近兩年來出現了較混亂的發展，用戶看看指標項時就算一大堆技術指標，搞得頭昏腦脹，無法理性分辨出哪個接觸角測量儀或水滴角測量儀的好壞？

　　因而，我們有必要對采購以及驗收接觸角測量儀進行一次重新評估。基于阿莎算法側視條件下時測試接觸角或水滴接觸角的接觸角測試條件而言，接觸角測量儀或水滴角測量儀的選購與驗收應包括如下4個點：

　　(1)測試算法應堅持阿莎算法。只有阿莎算法才可視為真正意義的接觸角測量儀。

　　(2)側視條件下的鏡頭和樣品上表面的水平如何保持。

　　(3)如何確保有3D狀態下檢定并校準接觸角測量儀或水滴角測量儀。

　　(4)如何確保接觸角測量儀或水滴角測量儀的精度。

　　只要抓住如上四個點作為采購或驗收的考核關鍵點，就能夠起到去偽存真、撥亂反正的目的。

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