接觸角測量儀的校準和調整

更新時間：2021-04-13

點擊次數：3101

作為一種專業的理化分析儀器，就像粘度計、分析天平等儀器一樣，接觸角測量儀實際上需要調整或校準。一般建議接觸角測量儀每年校準一次。然而，接觸角測量儀長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相同。通過蝕刻技術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儀的精度。從上面的描述可以很容易地看出，上述操作實際上并沒有對天線測量儀器本身進行任何調整或校準，而是只測試了標準圖像，以查看角度差有多大。事實上，這樣的操作只是為了看看接觸角測量儀的角度測量方法是否正確或者準確度。
我們已經對玻璃板進行測值精度判斷的重在缺點進行過了描述，概括而言，主要是玻璃板是二維的體系，無法符合接觸角測量儀的3維體系的測量，因而，也無法判斷出來儀器的精度并進行儀器調校。
那么，接觸角測量儀的校準需要調校的是什么？
通過接觸角測量儀的原理，即接觸角測量儀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影響到最終的角度值結果。因而，接觸角測量儀的校準主要采用的工具是：
3D紅寶石球校準工具。且同時要求紅寶廠球的精度為微米級的。
而，接觸角測量儀的校準包括：
1、通過校準樣品臺的水平，校準接觸角測量儀；
2、通過校準鏡頭的水平，校準接觸角測量儀；
因而，從硬件提供方面，接觸角測量儀的校準需要包括：（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），則該接觸角測量儀是無法進行校準的，也根本無法保證該接觸角測量儀的測值精度的。
通常情況下，顯微鏡的放大率在接觸角測量儀中通常的分辨率為4um左右，那么實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儀值精度為0.1度左右。
為此，對于接觸角測量儀的精度的差別的一個為有效的方法為，通過測量微高度變化如0.01mm高度變化時，接觸角的測試值的變化。這樣的變化包括兩個部分：
操作辦法為接觸角測試的圖片中，球直徑保持不變，此時，球冠的高度變化0.01mm，此時：
1、接觸角測量儀所采用的算法能否判斷出來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、接觸角測量儀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，也即接觸角測量儀的精度本身。
國內接觸角測量儀分析軟件無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，測量值結果反而會降低。
因此，國產接觸角測量儀軟件的分析精度通常會略有提高。
從以上描述可以看出:
1.接觸角測量儀校準的前提是硬件保證。
2.接觸角測量儀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行判斷。
3.軟件算法時，阿莎算法更具有科學性；
4.判斷軟件算法和機器精度的科學的方法可以增加微米級的變化量，能否判斷接觸角測量儀的測定值的精度和角度值的變化，用接觸角測量儀定值的變化方向和高度等。