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一款手机上可以用的免费的“视频光学接触角测量仪/水滴角滴量仪”

 视频光学接触角测量仪/水滴角测量仪是界面化学用于测试物质物理化学性质接触角指标的重要仪器。目前商业化的接触角测量仪和水滴角测量仪厂商非常多,客户在选购接触角测量仪或水滴角测量仪时事实上遇到了很多困扰。有许多用户,甚至部分专业人员,认为接触角测量仪只不过是用相机把水滴拍下来,再用量角器量测一下角度值就可以了!这句话可以说“对”,也可以说“完全不对”。之所说说对,是指视频光学接触角测量仪事实上其本质就是捕捉水滴照片再分析角度值。说其不对,是由于此时的角度值并非是几何意义上的角度值,而是界面化学意义上的角度值。

界面化学意义上的角度值与几何意义上的角度值的区别在于:

  数码量角器 接触角测量仪
算法: 圆拟合、椭圆拟合 Young-Laplace方程拟合,阿莎(ADSA)
目前最新技术为ADSA-RealDrop算法——可测试非轴对称液滴的基于接触角滞后(如粗糙度和化学多样性等)修正的本征接触角
硬件核心 简单的显微镜调整结构
只提供整机四脚或三脚水平调整
存在镜头俯视角度
样品台微分头控制(0.01mm精度)二维水平调整;
镜头(含相机)微分头控制二维水平调整机构;
整机四脚或三脚水平调整架
价格

可参考平整度测试仪或卧式显微镜价格(约1000-3000元)
需要增加一个背景光源(约500-1000元人民币)

请参考淘宝平整度检测仪报价:

https://item.taobao.com/item.htm?id=539684616658&ns=1&abbucket=5#detail

通常价格高于5万元人民币或更高
应用范围 视觉图像测量几何意义上的图像角度
无法表征界面化学意义上的接触角值
真正可以表征出界面化学意义的接触角值
自动修正重力系数和表面张力的综合影响
测值数据的可信度高、重复性好

由此可见,目前商业化的所谓的接触角测量仪,通常只是一个数码量角器而已。在实际的应用中我们很容易发现这种数码量角器的缺陷:

1、测值数据重复性差:今天的测值结果与昨天的测值结果是否可比未知,测试结果受液滴量的影响大;

2、测试数据可信度差:对于测值结果与真正的接触角测量仪测值结果只有在近似圆条件下略有接近。但这种条件的形成只是偶发现象。

3、适用的场合非常少:只能应用于测试成像效果好(轮廓清晰)、符合圆或椭圆条件(切线法时为部分轮廓分析没有整体轮廓的要求,但精度更差)、常常出现接触角测试到的图像无法分析出结果或理想的结果的情况。

商业化的数码量角器,特别是近年来不断加入所谓的“接触角测量仪”的新进厂商的出现,加剧了接触角测量仪行业的不好体验。本来想实现防指纹效果目的的,采用这些数码量角器,测得的接触角值也达到了120度了,但为什么屏幕上还是“油腻”感十足?看看别人测得的接触角值很容易达到了150度超疏水,但我怎么为什么老是测试不到这个角度值呢?我现在测得的角度值对吗,有谁能帮我确认一下?等等。

进而地造成客户产生了想法,有没有免费的“接触角测量仪”?在此,我们可以明确的回复这些用户,如果仅仅是实现数码量角器的功能,这个的免费“接触角测量仪”还真有?

先看看这个视频

数码量角器/接触角测量仪

再看看这个视频:

接触角测量仪

这不就是一个活生生的免费的“接触角测量仪”?当然,此时的接触角值角度的算法仅仅停留在于切线法的阶段(也称量角法的阶段)。圆拟合、椭圆拟合或者是切线法,其本质上还是是仅仅是一个量角器,与界面化学的接触角、表面张力不相关或关联性不大。

因而,免费的可用于手机的“接触角测量仪”的解决方案为,采用40倍或60倍光学放大倍率的显微镜头(这样的镜头在淘宝上可以找到一堆),推荐“拜斯特高清60倍显微镜放大镜”,(约29元人民币),从手机的应用程序APP库中查找量角器,并下载一个可以通过相机捕捉照片并进行量角的软件,如例子中所示的"ON量角器“”,即可完成操作。此时测试“接触角值”完全不需要背景灯,只要前景灯就行。如果实在不行,在水滴的后方加一个小的镜子或反光物体即可。

测试的接触角(水滴角)图片如下所示:

手机拍摄水滴角图片

具体操作流程如下:

1、将显微镜头通过夹子夹持到手机镜头后方;

2、打开量角器软件并选择相机作为图像来源;

3、在被测物体上面滴上一滴小水滴(建议采用1mL医用注射器);滴液位置采用显微镜的物距固定座确认。

4、手持手机或采用固定支架固定手机,将量角器软件如如上视频中一样对准切线角,即可测量出此时的“接触角值”

提醒注意的是:

1、本免费的“接触角测量仪”解决方案仅供演示参考用,测值精度本公司不作任何保证。

2、本“接触角测量仪”、水滴角测量仪解决方案的参考链接以及参考配件并非本公司所销售。本公司不负任何责任。

 总之:

1、虽然量角法的这种免费的数码量角器看似简单,但其仍是不错的量角选择。毕竟,在量测角度而言,精度的考虑不在首选。

2、圆拟合或椭圆拟合的算法只是略略提高了精度,但其改变不了数码量角器的本质,也改变不了其应用局限。

3、数码量角器这种“接触角测量仪”事实上真可以实现免费,全是非常方便的便携式“接触角测量仪”。一台手机,一个显微镜头即可搞定。要求不高时,完全微距时即可实现。方便,易操作,得数据快。

4、基于阿莎算法这个真正界面化学意义上的“接触角测量仪”是没有免费的。因为,这样的接触角测量仪得为数据负责,是能够真正解决界面化学应用的问题的,是真正的高技术工具,具有相当高的知识产权价值。美国科诺以及其亚太区战略投资公司上海梭伦的专业技术和知识,可以为您界面化学测量提供远远多于一个称称重量不多,当废铁卖不贵的“接触角测量仪”的价值。尊重知识,尊重知识产权的客户也是最值得尊敬的。

 

   
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