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  • 技術(shù)文章Article 當(dāng)前位置: 首頁(yè) > 接觸角測(cè)試技術(shù)及其應(yīng)用 > 水滴角測(cè)量?jī)x/接觸角測(cè)量?jī)x采用Young-Laplace方程擬合時(shí)國(guó)內(nèi)外軟件的對(duì)比實(shí)驗(yàn)

    水滴角測(cè)量?jī)x/接觸角測(cè)量?jī)x采用Young-Laplace方程擬合時(shí)國(guó)內(nèi)外軟件的對(duì)比實(shí)驗(yàn)

    點(diǎn)擊次數(shù):2635    發(fā)布時(shí)間:2022-09-26 00:00:00

     接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角量?jī)x只有采用了Young-Laplace方程擬合算法的測(cè)試儀器才能視為真正意義上的“接觸角”測(cè)量?jī)x。相應(yīng)的,如果是僅采用了圓擬合或橢圓擬合的儀器,僅僅為數(shù)碼量角器而與“接觸角”的界面化學(xué)測(cè)量存在一定的區(qū)別。至于量角法或量角法、5點(diǎn)擬合法等等算法則是非常落后的算法,基本沒(méi)有人使用。

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x的Young-Laplace方程擬合法從理論上來(lái)講是可以覆蓋0-180度的接觸角測(cè)量范圍的,但是,由于接觸角測(cè)值事實(shí)上不能停留在理論上,必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)值的檢驗(yàn)。當(dāng)接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x的概念明確為具有Young-Laplace方程擬合技術(shù)后,導(dǎo)致部分不良商家沒(méi)有這個(gè)功能或采用了偽Young-Laplace方程算法(如橢圓及其變化方法等),卻宣稱具有Young-Laplace方程擬合技術(shù)。為此,我們對(duì)主流的接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x廠家的Young-Laplace方程擬合技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的圖片為真實(shí)的液滴圖像而不是標(biāo)準(zhǔn)玻璃片。通過(guò)分析實(shí)際的液滴在固體表面形成的接觸角圖片,可以實(shí)現(xiàn):分析軟件的邊緣識(shí)別能力、計(jì)算能力、算法的優(yōu)缺點(diǎn)等;

    如下為測(cè)試數(shù)據(jù),供參考:

    序號(hào) 中國(guó)產(chǎn)儀器
    Young-Laplace方程擬合
    德系Young-Laplace
    方程擬合
    ADSA-RealDrop 橢圓擬合 說(shuō)明
    1 0 6.3 6.401 6.2 國(guó)產(chǎn)接觸角儀無(wú)法計(jì)算 橢圓擬合無(wú)效,本行顯示結(jié)果為圓擬合時(shí)的結(jié)果
    2 16.11 12.1 13.482 16.169  
    3 54.06 43.1 40.779 39 中國(guó)產(chǎn)接觸角儀和德國(guó)的算法均出現(xiàn)了明顯的擬合重合度失真
    4 72.65 68.9 68.841 69.3 擬合效果好的時(shí)候 ADSA-RealDrop與德國(guó)的Young-Laplace基本一致
    5 88.85 82.5 83.846 82.2 ADSA-RealDrop分辨出了左、右接觸角角度值有差異
    6 107.14 103.3 99.572 101.4 德國(guó)的擬合曲線向真實(shí)液滴輪廓線內(nèi)側(cè)偏差
    7 106.49 124 123.902 118.5 水平線位置有雜點(diǎn),國(guó)產(chǎn)的接觸角儀無(wú)法擬合上圖像
    8 145.01 147.5 142.942 139.3 德國(guó)接觸角儀右側(cè)擬合出現(xiàn)的明顯的向真實(shí)液滴輪廓內(nèi)側(cè)的偏差
    9 131.73 155 144.199 145.1 國(guó)產(chǎn)的接觸角儀擬合失效,
    德國(guó)的接觸角儀Young-Laplace方程擬合明顯出現(xiàn)偏向真實(shí)液滴輪廓內(nèi)側(cè)
    10 0 163.8 159.259 151.1 德國(guó)接觸角儀擬合出現(xiàn)的明顯的向真實(shí)液滴輪廓內(nèi)側(cè)的偏差
    11 0 405.6 169.593 150.9 國(guó)產(chǎn)接觸角儀無(wú)法識(shí)別出邊緣

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x測(cè)試數(shù)據(jù)

      中國(guó)產(chǎn)儀器
    Young-Laplace方程擬合
    德系Young-Laplace
    方程擬合
    ADSA-RealDrop 橢圓擬合

    1

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    0

     

    6.3

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    6.401

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    6.2

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    2

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    16.11

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    12.1

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    13.482

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    16.169

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    3

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    54.06

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    43.1

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    40.779

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    39

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    4

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    72.65

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    68.9

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    68.841

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    69.3

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    5

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    88.85

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    82.5

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    83.846

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

     

    82.2

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    6

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    107.14

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    103.3

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    99.572

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    101.4

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    7

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    106.49

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    124

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    123.902

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    118.5

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    8

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    145.01

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    147.5

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    142.942

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    139.3

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    9

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    131.73

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    155

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    144.199

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    145.1

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    10

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    0

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    163.8

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    159.259

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    151.1

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    11

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    0

     

    405.6

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    169.593

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

    150.9

    接觸角測(cè)量?jī)x/水滴角測(cè)量?jī)x

     

    如上圖片可以下載后察看具體的擬合效果。

     

    通過(guò)如上對(duì)比實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn):

    1、國(guó)產(chǎn)的接觸角測(cè)量?jī)x采用的Young-Laplace方程算法與真正的Young-Laplace方程算法的測(cè)值結(jié)果存在一定的誤差;

    2、國(guó)產(chǎn)的接觸角測(cè)量?jī)x采用的邊緣查找算法會(huì)挑圖片,部分圖片無(wú)法識(shí)別邊緣,部分圖片邊緣識(shí)別率低;

    3、國(guó)產(chǎn)的接觸角測(cè)量?jī)x有的擬合Young-Laplace方程的成功率一般,10張圖片中有2張無(wú)法擬合,2張擬合出錯(cuò);

    4、德國(guó)的接觸角測(cè)量?jī)x擬合Young-Laplace為第二代算法,只能擬合軸對(duì)稱的圖像,無(wú)法識(shí)別出圖像的左、右非軸對(duì)稱性以及接觸角滯后的化學(xué)多樣性;

    5、在擬合效果理想時(shí),德國(guó)的Young-Laplace方程擬合算法與ADSA-RealDrop(阿莎)算法基本一致;

    6、德國(guó)的接觸角測(cè)量?jī)x擬合Young-Laplace算法時(shí)很容易出現(xiàn)擬合線向真實(shí)輪廓線內(nèi)側(cè)偏差的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致接觸角測(cè)值偏大;

    7、阿莎ADSA-RealDrop算法分析如上隨機(jī)的圖片時(shí)效率,擬合度;

    8、阿莎ADSA-RealDrop算法為真正應(yīng)用于3D接觸角測(cè)試的算法。

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