水滴角测量仪接触角测量仪采用Young-Laplace方程拟合对比实验

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：

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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