浅谈镜头视角变化对接触角测值的影响
目前的技术而言,接触角的测值通常采用称重法接触角测试和影像分析法接触角测值两种。这两种接触角测试的方法中,又以影像分析法接触角仪因其受非人为因素影响少,操作方便,测值精度相对较高,而得到更广泛的应用。
影像分析法接触角技术,从镜头与物体间的视角来分,分为侧视和向下俯视两种。其中,侧视技术从结果来看,表现为,液滴相接触角图像在二维图像表征为一个圆冠或其他如动态接触角时的侧视图。俯视法影像分析技术,在结果上表现为,液滴成像为一个圆形,在计算时,以液滴量固定情况下这个圆的直径变化为依据。但事实上,后者在真实情况下,通常不为一个规则的圆,而是一个不规则的图形,图像的拟合技术在计算接触角值是关键。这个技术我们将另文描述。此处不作详细解读。下文所谈及的接触角仪技术内容以侧视法影像分析接触角仪为主体。
美国科诺工业长期以交流接触角仪技术为目的,在世界著名高校、研究中心间进行了大量的接触角仪的仪器技术的交流。在技术交流过程中,我们发现,世界很多仪器厂商在设计接触角仪时,在镜头的视角与样品间的水平保持上是欠考虑的。
我们先看一下这一系列的数据结果。你就可以明白一些:
俯视角度 | 原接触角 | 修正后接触角 | 接触角差值 | 误差百分比% |
3 | 10 | 10.92 | 0.88 | 8.76% |
5 | 10 | 12.48 | 2.44 | 24.28% |
10 | 10 | 19.70 | 9.66 | 96.19% |
20 | 10 | 46.38 | 36.34 | 361.86% |
3 | 20 | 20.48 | 0.42 | 2.08% |
5 | 20 | 21.22 | 1.16 | 5.76% |
10 | 20 | 24.65 | 4.59 | 22.87% |
20 | 20 | 37.76 | 17.70 | 88.24% |
3 | 30 | 30.34 | 0.25 | 0.84% |
5 | 30 | 30.79 | 0.70 | 2.33% |
10 | 30 | 32.87 | 2.78 | 9.25% |
20 | 30 | 40.90 | 10.81 | 35.92% |
3 | 60 | 60.13 | 0.07 | 0.11% |
5 | 60 | 60.25 | 0.19 | 0.31% |
10 | 60 | 60.81 | 0.75 | 1.25% |
20 | 60 | 63.00 | 2.94 | 4.89% |
3,5,10,20 | 90 | 90 | 0 | 0.00% |
3 | 120 | 119.05 | -1.01 | 0.84% |
5 | 120 | 120.00 | -0.06 | 0.05% |
10 | 120 | 119.81 | -0.25 | 0.21% |
20 | 120 | 119.05 | -1.01 | 0.84% |
3 | 150 | 149.96 | -0.05 | 0.03% |
5 | 150 | 149.96 | -0.05 | 0.03% |
10 | 150 | 149.80 | -0.20 | 0.14% |
20 | 150 | 149.18 | -0.82 | 0.55% |
3 | 160 | 160.00 | -0.04 | 0.02% |
5 | 160 | 160.00 | -0.04 | 0.02% |
10 |
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