如何通過接觸角測(cè)量儀/水滴角測(cè)量儀技術(shù)指標(biāo)來區(qū)分接觸角測(cè)量儀及水滴角測(cè)量儀的技術(shù)區(qū)別以及優(yōu)缺點(diǎn)。

如下所示的技術(shù)指標(biāo)是國產(chǎn)的接觸角測(cè)量儀/水滴角測(cè)量儀的技術(shù)指標(biāo)，從指標(biāo)項(xiàng)來看，其主要特征可以體現(xiàn)為：

一、該接觸角測(cè)量儀的校準(zhǔn)工具采用了玻璃校準(zhǔn)板。

從指標(biāo)項(xiàng)：2） 帶標(biāo)準(zhǔn)校正標(biāo)樣 可以看出。

二、該儀器的硬件設(shè)計(jì)方面沒有考慮到各不同部件的控制精度要求：

1、上下移動(dòng) 手動(dòng)，行程80mm，精度0.1mm

通常情況下，上下移動(dòng)的精度要求比較高，通常需要0.01mm的精度，這樣控制起來更為方便，不至于樣品被移動(dòng)得忽高忽低。

2、進(jìn)樣器移動(dòng)：上下100mm; 左右100mm

這部分的控制通常是完成移液和位置控制，在顯微條件下，通常要求移動(dòng)范圍不是很大，但對(duì)精度要求比較高。通常以0.01mm精度為準(zhǔn)。

3、工業(yè)鏡頭移動(dòng)：前后180mm（微調(diào)3mm）

這部分是完成調(diào)整焦距的工作，通常要求移動(dòng)范圍不大，但是精度要求為0.01mm甚至更低。

4、該儀器不提供樣品臺(tái)獨(dú)立水平調(diào)整功能，因而，在硬件設(shè)計(jì)上存在較大問題。

從如上考察來看，該儀器為基礎(chǔ)型量角器，控制精度極低，通常無法完成高精度樣品的定位（如定位在1mm之內(nèi)位置定點(diǎn)），控制精度一般。通常這樣的所謂的接觸角測(cè)量儀是沒有經(jīng)過整體設(shè)計(jì)的，是將臥式顯微鏡進(jìn)行簡(jiǎn)單的改裝后實(shí)現(xiàn)的。大部分國產(chǎn)的接觸角測(cè)量儀事實(shí)上均采用了齒輪齒條滑臺(tái)控制件以及顯微鏡中的升級(jí)系統(tǒng)等，達(dá)不到水滴角測(cè)量的技術(shù)設(shè)計(jì)精要所要求的：0.01mm控制精度,樣品臺(tái)以及鏡頭獨(dú)立調(diào)整水平度，且要求為0.01mm精度的高精度要求。因而，這些儀器是將低價(jià)配件組裝后的不合格品。

三、軟件功能方面：

（1）國內(nèi)的接觸角測(cè)量分析軟件自動(dòng)橢圓擬合法（一鍵自動(dòng)擬合，不存在人工誤差）包括：
圓法擬合（Circle method）（適用于低角度接觸角測(cè)量）
橢圓/斜橢圓擬合法（Ellipse/Oblique ellipse）（適用于高角度接觸角擬合）
LY（應(yīng)用于120°以上高角度接觸角測(cè)量）
微分橢圓法/微分圓法（Differential circle / Differential ellipse）（應(yīng)用于不規(guī)則液滴形態(tài)接觸角的擬合）
 

這部分指標(biāo)體現(xiàn)了該儀器僅僅是簡(jiǎn)單的量角器，即只有橢圓、圓擬合的功能。而真正測(cè)試接觸角值或水滴角值的通常采用的算法為阿莎，可以自動(dòng)修正重力系統(tǒng)，并將接觸角與表面張力、重力綜合參與分析，得到相應(yīng)的左、右接觸角值以及本征接觸角值，3D接觸角值。

因而，在沒有出現(xiàn)阿莎算法的技術(shù)指標(biāo)時(shí)，通常的接觸角測(cè)量儀僅僅可視為1950-1980年代的第二代量角器階段的接觸角值，且是所謂的接觸角值。這些值僅能夠提供部分參考意義，由于將表面張力排除在外量角，不修正重力，因而，測(cè)值結(jié)果的重復(fù)性以及本身的精度均不值得信任。

四、其他指標(biāo)：

通常而言，在沒有的3D接觸角校準(zhǔn)工具的配合下，一些指標(biāo)是無法進(jìn)行驗(yàn)證的，如接觸角測(cè)量精度等。而檢驗(yàn)接觸角測(cè)量精度的工具目前為止只有3D紅寶石校準(zhǔn)工具，通過改變0.01mm的高度，判斷接觸角測(cè)值的誤差。

而檢驗(yàn)表面張力測(cè)值精度的方法通常是通過已知液體，通常采用蒸餾水的方法進(jìn)行判斷。當(dāng)然，在測(cè)試算法上目前阿莎算法是比較的算法，具體可參考A.W.Neumann教授相關(guān)文獻(xiàn)。

具體指標(biāo)如下所示： 這樣的儀器是僅需要8000元左右即可完成組裝的低價(jià)數(shù)碼量角器。

水滴角測(cè)試儀 SPEC
1） 帶表面張力和表面能測(cè)試軟件功能
2） 帶標(biāo)準(zhǔn)校正標(biāo)樣

工作臺(tái)面尺寸：120mm*150mm
? 工作臺(tái)移動(dòng)：
a) 前后移動(dòng) 手動(dòng)，行程80mm，精度0.1mm b) 左右移動(dòng) 手動(dòng)，行程80mm，精度0.1mm c) 上下移動(dòng) 手動(dòng)，行程80mm，精度0.1mm
? 樣品臺(tái)尺寸：10寸
? 進(jìn)樣器移動(dòng)：上下100mm; 左右100mm
? 工業(yè)鏡頭移動(dòng)：前后180mm（微調(diào)3mm）
? 工業(yè)鏡頭：0.7X *-4.5X高清遠(yuǎn)心連續(xù)變倍變焦顯微鏡
? CCD：SONY原裝進(jìn)口高速工業(yè)級(jí)芯片；25幀/S、60幀/S、300幀/S、1000幀/S（標(biāo)配25幀/S；可選配）
? 鏡頭角度可調(diào)試：仰視、平視、俯視多視角觀察
? 光源：LED可調(diào)節(jié)藍(lán)色基調(diào)工業(yè)級(jí)冷光源；使用壽命達(dá)貳萬伍仟小時(shí)以上
? 電源及功率：220V / 60HZ
分析軟件：
（1）國內(nèi)的接觸角測(cè)量分析軟件自動(dòng)橢圓擬合法（一鍵自動(dòng)擬合，不存在人工誤差）包括：
圓法擬合（Circle method）（適用于低角度接觸角測(cè)量）
橢圓/斜橢圓擬合法（Ellipse/Oblique ellipse）（適用于高角度接觸角擬合）
LY（應(yīng)用于120°以上高角度接觸角測(cè)量）
微分橢圓法/微分圓法（Differential circle / Differential ellipse）（應(yīng)用于不規(guī)則液滴形態(tài)接觸角的擬合）
（2）動(dòng)態(tài)接觸角擬合包括：
潤濕性能測(cè)試（Wettability）（應(yīng)用于慢性吸收材料、潤濕材料的表面吸收或潤濕性能測(cè)試，批量處理）
視頻擬合（Video analysis）（應(yīng)用于吸收或潤濕速度較快的樣品的吸收或潤濕性能測(cè)試，視頻動(dòng)態(tài)處理）
（3）動(dòng)態(tài)表面/界面張力測(cè)量（Measurement of dynamic surface / interfacial tension）（測(cè)量液體整個(gè)過程的張力變化趨勢(shì)，更的判定其真實(shí)的表面/界面張力）
（4）表面能量計(jì)算（Surface energy）（使用主流的多種表面能計(jì)算方式測(cè)量對(duì)固體表面能量進(jìn)行分析）
（5）粘附功（Adhesion work）等多功能測(cè)試
規(guī)格：
? 接觸角測(cè)量范圍：0-180°
? 接觸角測(cè)量精度：±0.1°
? 表界面張力測(cè)量范圍：0-2000mN/m；測(cè)量精度：0.01 mN/m
? 高精度自動(dòng)滴液系統(tǒng)：軟件高精度滴液系統(tǒng)；滴液精度：0.0 1μl
? 接觸角高精密儀器校準(zhǔn)片：德國原裝進(jìn)口接觸角角度校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)片3°5°8° ；60°90°120°；115°（選配）