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- 【导读】接触角测量仪/水滴角量仪只有采用了Young-Laplace方程拟合算法的测试仪器才能视为真正意义上的“接触角”测量仪。相应的,如果是仅采用了圆拟合或椭圆拟合的仪器,仅仅为数码量角...
接触角测量仪/水滴角量仪只有采用了Young-Laplace方程拟合算法的测试仪器才能视为真正意义上的“接触角”测量仪。相应的,如果是仅采用了圆拟合或椭圆拟合的仪器,仅仅为数码量角器而与“接触角”的界面化学测量存在一定的区别。至于量角法或量角法、5点拟合法等等算法则是非常落后的算法,基本没有人使用。
接触角测量仪/水滴角测量仪的Young-Laplace方程拟合法从理论上来讲是可以覆盖0-180度的接触角测量范围的,但是,由于接触角测值事实上不能停留在理论上,必须经过实验测值的检验。当接触角测量仪/水滴角测量仪的概念明确为具有Young-Laplace方程拟合技术后,导致部分不良商家没有这个功能或采用了伪Young-Laplace方程算法(如椭圆及其变化方法等),却宣称具有Young-Laplace方程拟合技术。为此,我们对主流的接触角测量仪/水滴角测量仪厂家的Young-Laplace方程拟合技术进行了对比实验。实验的图片为真实的液滴图像而不是标准玻璃片。通过分析实际的液滴在固体表面形成的接触角图片,可以实现:分析软件的边缘识别能力、计算能力、算法的优缺点等;
如下为测试数据,供参考:
序号ZG产仪器
Young-Laplace方程拟合德系Young-Laplace
方程拟合ADSA-RealDrop椭圆拟合说明106.36.4016.2国产接触角仪无法计算椭圆拟合无效,本行显示结果为圆拟合时的结果216.1112.113.48216.169 354.0643.140.77939ZG产接触角仪和德国的算法均出现了明显的拟合重合度完全失真472.6568.968.84169.3拟合效果好的时候ADSA-RealDrop与德国的Young-Laplace基本一致588.8582.583.84682.2ADSA-RealDrop分辨出了左、右接触角角度值有差异6107.14103.399.572101.4德国的拟合曲线向真实液滴轮廓线内侧偏差7106.49124123.902118.5水平线位置有杂点,国产的接触角仪无法拟合上图像8145.01147.5142.942139.3德国接触角仪右侧拟合出现的明显的向真实液滴轮廓内侧的偏差9131.73155144.199145.1国产的接触角仪拟合失效,
德国的接触角仪Young-Laplace方程拟合明显出现偏向真实液滴轮廓内侧100163.8159.259151.1德国接触角仪拟合出现的明显的向真实液滴轮廓内侧的偏差110405.6169.593150.9国产接触角仪无法识别出边缘 ZG产仪器
Young-Laplace方程拟合德系Young-Laplace
方程拟合ADSA-RealDrop椭圆拟合1
0
6.3
6.401
6.2
2
16.11
12.1
13.482
16.169
3
54.06
43.1
40.779
39
4
72.65
68.9
68.841
69.3
5
88.85
82.5
83.846
82.2
6
107.14
103.3
99.572
101.4
7
106.49
124
123.902
118.5
8
145.01
147.5
142.942
139.3
9
131.73
155
144.199
145.1
10
0
163.8
159.259
151.1
11
0
405.6
169.593
150.9
如上图片可以下载后察看具体的拟合效果。
通过如上对比实验可以发现:
1、国产的接触角测量仪采用的Young-Laplace方程算法与真正的Young-Laplace方程算法的测值结果存在一定的误差;
2、国产的接触角测量仪采用的边缘查找算法会挑图片,部分图片无法识别边缘,部分图片边缘识别率低;
3、国产的接触角测量仪有的拟合Young-Laplace方程的成功率一般,10张图片中有2张无法拟合,2张拟合出错;
4、德国的接触角测量仪拟合Young-Laplace为第二代算法,只能拟合轴对称的图像,无法识别出图像的左、右非轴对称性以及接触角滞后的化学多样性;
5、在拟合效果理想时,德国的Young-Laplace方程拟合算法与ADSA-RealDrop(阿莎)算法基本一致;
6、德国的接触角测量仪拟合Young-Laplace算法时很容易出现拟合线向真实轮廓线内侧偏差的现象,从而导致接触角测值偏大;
7、阿莎ADSA-RealDrop算法分析如上随机的图片时效率Z好,拟合度Z好;
8、阿莎ADSA-RealDrop算法为真正应用于3D接触角测试的ZL算法。
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- 2004-07-29 09:50:22
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