作為一種專(zhuān)業(yè)的理化分析儀器,就像粘度計、分析天平等儀器一樣,接觸角測量?jì)x實(shí)際上需要調整或校準。一般建議接觸角測量?jì)x每年校準一次。然而,接觸角測量?jì)x長(cháng)期使用的校準工具是玻璃板。玻璃校準板與顯微鏡的十字線(xiàn)相同。通過(guò)蝕刻技術(shù)將標準角度圖像刻在玻璃板上。測試標準角度值后,可以看到接觸角測量?jì)x的精度。從上面的描述可以很容易地看出,上述操作實(shí)際上并沒(méi)有對天線(xiàn)測量?jì)x器本身進(jìn)行任何調整或校準,而是只測試了標準圖像,以查看角度差有多大。事實(shí)上,這樣的操作只是為了看看接觸角測量?jì)x的角度測量方法是否正確或者準確度。
我們已經(jīng)對玻璃板進(jìn)行測值精度判斷的重在缺點(diǎn)進(jìn)行過(guò)了描述,概括而言,主要是玻璃板是二維的體系,無(wú)法符合接觸角測量?jì)x的3維體系的測量,因而,也無(wú)法判斷出來(lái)儀器的精度并進(jìn)行儀器調校。
那么,接觸角測量?jì)x的校準需要調校的是什么?
通過(guò)接觸角測量?jì)x的原理,即接觸角測量?jì)x通常采用側視條件下拍攝3D條件下的液滴的輪廓并采用相應的算法分析得到接觸角值。根據光學(xué)成像原理,可以知道,3D條件下,鏡頭(相機)與被測物體(水滴)在成像視角、俯視與否情況、樣品本身的上表面水平情況均會(huì )影響到最終的角度值結果。因而,接觸角測量?jì)x的校準主要采用的工具是:
3D紅寶石球校準工具。且同時(shí)要求紅寶廠(chǎng)球的精度為微米級的。
而,接觸角測量?jì)x的校準包括:
1、通過(guò)校準樣品臺的水平,校準接觸角測量?jì)x;
2、通過(guò)校準鏡頭的水平,校準接觸角測量?jì)x;
因而,從硬件提供方面,接觸角測量?jì)x的校準需要包括:(1)3D紅寶石工具;(2)樣品臺微米級調整水平;(3)鏡頭微米級水平調整。所以,如果不能夠提供如上整套工具(缺一不可),則該接觸角測量?jì)x是無(wú)法進(jìn)行校準的,也根本無(wú)法保證該接觸角測量?jì)x的測值精度的。
通常情況下,顯微鏡的放大率在接觸角測量?jì)x中通常的分辨率為4um左右,那么實(shí)現的精度通常能夠保證的是0.01mm。而對于0.01mm的精度變化的圖像,通常而言其接觸角測量?jì)x值精度為0.1度左右。
為此,對于接觸角測量?jì)x的精度的差別的一個(gè)為有效的方法為,通過(guò)測量微高度變化如0.01mm高度變化時(shí),接觸角的測試值的變化。這樣的變化包括兩個(gè)部分:
操作辦法為接觸角測試的圖片中,球直徑保持不變,此時(shí),球冠的高度變化0.01mm,此時(shí):
1、接觸角測量?jì)x所采用的算法能否判斷出來(lái)圖片中角度的變化值0.2-0.3度左右;(具體值根據計算所得略有變化)
2、接觸角測量?jì)x采用的算法對于兩次不同高度的圖片測試的值與理論值的偏差范圍,也即接觸角測量?jì)x的精度本身。
國內接觸角測量?jì)x分析軟件無(wú)法準確判斷高度增加后的角度變化或高偏差值,特別是當高度以小角度增加時(shí),測量值結果反而會(huì )降低。
因此,國產(chǎn)接觸角測量?jì)x軟件的分析精度通常會(huì )略有提高。
從以上描述可以看出:
1.接觸角測量?jì)x校準的前提是硬件保證。
2.接觸角測量?jì)x的精度和分辨率校準需要用微米級精度的三維紅寶石球工具進(jìn)行判斷。
3.軟件算法時(shí),阿莎算法更具有科學(xué)性;
4.判斷軟件算法和機器精度的科學(xué)的方法可以增加微米級的變化量,能否判斷接觸角測量?jì)x的測定值的精度和角度值的變化,用接觸角測量?jì)x定值的變化方向和高度等。