技術文章 / Technical articles
視頻光學接觸角測量儀/水滴角測量儀是界面化學用于測試物質(zhì)物理化學性質(zhì)接觸角指標的重要儀器。目前商業(yè)化的接觸角測量儀和水滴角測量儀廠商非常多，客戶在選購接觸角測量儀或水滴角測量儀時事實上遇到了很多困擾。有許多用戶，甚至部分人員，認為接觸角測量儀只不過是用相機把水滴拍下來，再用量角器量測一下角度值就可以了！這句話可以說“對”，也可以說“不對”。之所說說對，是指視頻光學接觸角測量儀事實上其本質(zhì)就是捕捉水滴照片再分析角度值。說其不對，是由于此時的角度值并非是幾何意義上的角度值，而是界面化學意義上的角度值。
界面化學意義上的角度值與幾何意義上的角度值的區(qū)別在于：
| 數(shù)碼量角器 | 接觸角測量儀 | |
| 算法： | 圓擬合、橢圓擬合 | Young-Laplace方程擬合，阿莎（ADSA） 目前為ADSA-RealDrop算法——可測試非軸對稱液滴的基于接觸角滯后（如粗糙度和化學多樣性等）修正的本征接觸角 |
| 硬件核心 | 簡單的顯微鏡調(diào)整結構 只提供整機四腳或三腳水平調(diào)整 存在鏡頭俯視角度 |
樣品臺微分頭控制（0.01mm精度）二維水平調(diào)整; 鏡頭（含相機）微分頭控制二維水平調(diào)整機構； 整機四腳或三腳水平調(diào)整架 |
| 價格 |
可參考平整度測試儀或臥式顯微鏡價格（約1000-3000元） 請參考淘寶平整度檢測儀報價： https://item.taobao.com/item.htm?id=539684616658&ns=1&abbucket=5#detail |
通常價格高于5萬元人民幣或更高 |
| 應用范圍 | 視覺圖像測量幾何意義上的圖像角度 無法表征界面化學意義上的接觸角值 |
真正可以表征出界面化學意義的接觸角值 自動修正重力系數(shù)和表面張力的綜合影響 測值數(shù)據(jù)的可信度高、重復性好 |
由此可見，目前商業(yè)化的所謂的接觸角測量儀，通常只是一個數(shù)碼量角器而已。在實際的應用中我們很容易發(fā)現(xiàn)這種數(shù)碼量角器的缺陷：
1、測值數(shù)據(jù)重復性差：今天的測值結果與昨天的測值結果是否可比未知，測試結果受液滴量的影響大；
2、測試數(shù)據(jù)可信度差：對于測值結果與真正的接觸角測量儀測值結果只有在近似圓條件下略有接近。但這種條件的形成只是偶發(fā)現(xiàn)象。
3、適用的場合非常少：只能應用于測試成像效果好（輪廓清晰）、符合圓或橢圓條件（切線法時為部分輪廓分析沒有整體輪廓的要求，但精度更差）、常常出現(xiàn)接觸角測試到的圖像無法分析出結果或理想的結果的情況。
商業(yè)化的數(shù)碼量角器，特別是近年來不斷加入所謂的“接觸角測量儀”的新進廠商的出現(xiàn)，加劇了接觸角測量儀行業(yè)的不好體驗。本來想實現(xiàn)防指紋效果目的的，采用這些數(shù)碼量角器，測得的接觸角值也達到了120度了，但為什么屏幕上還是“油膩”感十足？看看別人測得的接觸角值很容易達到了150度超疏水，但我怎么為什么老是測試不到這個角度值呢？我現(xiàn)在測得的角度值對嗎，有誰能幫我確認一下？等等。
進而地造成客戶產(chǎn)生了想法，有沒有免費的“接觸角測量儀”？在此，我們可以明確的回復這些用戶，如果僅僅是實現(xiàn)數(shù)碼量角器的功能，這個的免費“接觸角測量儀”還真有？
先看看這個視頻
再看看這個視頻：
這不就是一個活生生的免費的“接觸角測量儀”？當然，此時的接觸角值角度的算法僅僅停留在于切線法的階段（也稱量角法的階段）。圓擬合、橢圓擬合或者是切線法，其本質(zhì)上還是是僅僅是一個量角器，與界面化學的接觸角、表面張力不相關或關聯(lián)性不大。
因而，免費的可用于手機的“接觸角測量儀”的解決方案為，采用40倍或60倍光學放大倍率的顯微鏡頭（這樣的鏡頭在淘寶上可以找到一堆），“拜斯特高清60倍顯微鏡放大鏡”，（約29元人民幣），從手機的應用程序APP庫中查找量角器，并下載一個可以通過相機捕捉照片并進行量角的軟件，如例子中所示的"ON量角器“”，即可完成操作。此時測試“接觸角值”不需要背景燈，只要前景燈就行。如果實在不行，在水滴的后方加一個小的鏡子或反光物體即可。
具體操作流程如下：
1、將顯微鏡頭通過夾子夾持到手機鏡頭后方；
2、打開量角器軟件并選擇相機作為圖像來源；
3、在被測物體上面滴上一滴小水滴（建議采用1mL醫(yī)用注射器）；滴液位置采用顯微鏡的物距固定座確認。
4、手持手機或采用固定支架固定手機，將量角器軟件如如上視頻中一樣對準切線角，即可測量出此時的“接觸角值”
提醒注意的是：
1、本免費的“接觸角測量儀”解決方案僅供演示參考用，測值精度本公司不作任何。
2、本“接觸角測量儀”、水滴角測量儀解決方案的參考鏈接以及參考配件并非本公司所銷售。本公司不負任何責任。
總之：
1、雖然量角法的這種免費的數(shù)碼量角器看似簡單，但其仍是不錯的量角選擇。畢竟，在量測角度而言，精度的考慮不在。
2、圓擬合或橢圓擬合的算法只是略略提高了精度，但其改變不了數(shù)碼量角器的本質(zhì)，也改變不了其應用局限。
3、數(shù)碼量角器這種“接觸角測量儀”事實上真可以實現(xiàn)免費，全是非常方便的便攜式“接觸角測量儀”。一臺手機，一個顯微鏡頭即可搞定。要求不高時，微距時即可實現(xiàn)。方便，易操作，得數(shù)據(jù)快。
4、基于阿莎算法這個真正界面化學意義上的“接觸角測量儀”是沒有免費的。因為，這樣的接觸角測量儀得為數(shù)據(jù)負責，是能夠真正解決界面化學應用的問題的，是真正的高技術工具，具有相當高的知識產(chǎn)權價值。美國科諾以及其亞太區(qū)戰(zhàn)略投資公司上海梭倫的技術和知識，可以為您界面化學測量提供遠遠多于一個稱稱重量不多，當廢鐵賣不貴的“接觸角測量儀”的價值。尊重知識，尊重知識產(chǎn)權的客戶也是值得尊敬的。
