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如果您偶然发现了一个让您摸不着头脑的单词,不要忽视它。在这里可以找到这个词的解释说明。

3D接触角测量法

基于光学测量的3D接触角测量法,该方法是基于滴在固体表面的水滴的表面反射和激光测距的原理,测量效果好且不受用户操作影响,这种方法特别适用于预处理、清洁效果的评价或对涂层表面进行质量控制(QC)

与传统的接触角测量相比, 3D接触角测量法具有哪些优势?

 

座滴法是采用传统的投影图像方法捕捉三维物体,通过一侧的投影获得二维轮廓的图像。随后利用经典成熟的测量方法进行液滴形状分析,但这些方法并不总是全自动的。特别是某些特殊样品的基线,即液滴形状和固体表面之间的界面线,对于一些样品必须要手动设置或校正。

 

利用3D接触角测量法,从顶视的角度可以重建包括高度和曲率的空间图像,由此测定接触角,无需找到基线。该方法可提供可靠的测量结果,不受用户干预和样品特性的影响。

 

与俯视法相比,其优势更明显。俯视法确定了液滴的外径,而且外径与给定体积的接触角相关。该方法在接触角较大的情况下效果愈加不可靠,而且还需要非常精确滴出的滴液量。有了3D接触角法,俯视法可以作为额外的参考信息,使测量更加可靠。

 

3D接触角法是如何工作的?

 

3D接触角的测量技术的核心是一个球形罩状的测量头,其中有90个LED灯排列在精确的位置。这些LED可以快速产生不同的光照模式,而由两台摄像机记录其反射图像。

设计精巧的测量头通过90个LED灯产生多种光照方式

从反射图像中逐步重建真实的液滴及其曲率,该算法会逐步生成越来越精确的液滴三维模型。液滴建模的数据中还包括来自两个激光测距仪的数据。

 

为什么这种方法特别适用于质量保证?

 

首先,3D接触角实现了测量仪器的高度小型化,这使得移动式QC成为可能。Ayríís作为一台使用3D接触角法的仪器,其测量头位于一个紧凑的手持设备中,该设备还集成了滴定装置。设备通过触摸屏进行操作,可实现完全自主地工作,即不需要连接计算机亦不需要外接电源。

 

对于质量控制测量来说,更重要的是该方法的稳定性及其对用户干预或解释的独立性。对水滴上产生的反射图案的评估、激光距离的测量,以及必要时对体积的评估,都是基于大量的测量数据,这使得对水滴形状和接触角的计算既准确又快速。同时,仪器还会对测量结果的合理性和一致性进行了检查。

 

为了使基于接触角测量的材料质量评估客观化,除了预设标准限值的测量值外,还会显示清晰的通过/失败信息,这些限值可以针对不同的样品类型进行自定义。上述优点可实现安全快速的材料测试和工艺优化。

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