接觸角測量儀/水滴角量儀只有采用了Young-Laplace方程擬合算法的測試儀器才能視為真正意義上的“接觸角”測量儀。相應的,如果是僅采用了圓擬合或橢圓擬合的儀器,僅僅為數碼量角器而與“接觸角”的界面化學測量存在一定的區別。至于量角法或量角法、5點擬合法等等算法則是非常落后的算法,基本沒有人使用。
接觸角測量儀/水滴角測量儀的Young-Laplace方程擬合法從理論上來講是可以覆蓋0-180度的接觸角測量范圍的,但是,由于接觸角測值事實上不能停留在理論上,必須經過實驗測值的檢驗。當接觸角測量儀/水滴角測量儀的概念明確為具有Young-Laplace方程擬合技術后,導致部分不良商家沒有這個功能或采用了偽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。為此,我們對主流的接觸角測量儀/水滴角測量儀廠家的Young-Laplace方程擬合技術進行了對比實驗。實驗的圖片為真實的液滴圖像而不是標準玻璃片。通過分析實際的液滴在固體表面形成的接觸角圖片,可以實現:分析軟件的邊緣識別能力、計算能力、算法的優缺點等;
如下為測試數據,供參考:
序號 中國產儀器
Young-Laplace方程擬合德系Young-Laplace
方程擬合ADSA-RealDrop 橢圓擬合 說明 1 0 6.3 6.401 6.2 國產接觸角儀無法計算 橢圓擬合無效,本行顯示結果為圓擬合時的結果 2 16.11 12.1 13.482 16.169 3 54.06 43.1 40.779 39 中國產接觸角儀和德國的算法均出現了明顯的擬合重合度完全失真 4 72.65 68.9 68.841 69.3 擬合效果好的時候 ADSA-RealDrop與德國的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 德國的擬合曲線向真實液滴輪廓線內側偏差 7 106.49 124 123.902 118.5 水平線位置有雜點,國產的接觸角儀無法擬合上圖像 8 145.01 147.5 142.942 139.3 德國接觸角儀右側擬合出現的明顯的向真實液滴輪廓內側的偏差 9 131.73 155 144.199 145.1 國產的接觸角儀擬合失效,
德國的接觸角儀Young-Laplace方程擬合明顯出現偏向真實液滴輪廓內側10 0 163.8 159.259 151.1 德國接觸角儀擬合出現的明顯的向真實液滴輪廓內側的偏差 11 0 405.6 169.593 150.9 國產接觸角儀無法識別出邊緣

1 0 6.3 6.401 6.2 2 16.11 12.1 13.482 16.169 3 54.06 43.1 40.779 39 4 72.65 68.9 68.841 69.3 5 88.85 82.5 83.846 82.2 6 107.14 103.3 99.572 101.4 7 106.49 124 123.902 118.5 8 145.01 147.5 142.942 139.3 9 131.73 155 144.199 145.1 10 0 163.8 159.259 151.1 11 0 405.6 169.593 150.9中國產儀器
Young-Laplace方程擬合德系Young-Laplace
方程擬合ADSA-RealDrop 橢圓擬合 


.png)
.bmp)

.png)
.bmp)

.bmp)

.png)
.bmp)
.png)
.bmp)
.png)
.png)
.bmp)
.png)
.bmp)
.png)
.png)
.bmp)
.png)
.bmp)
.png)
.png)
.bmp)
.png)
.bmp)


.bmp)
.png)
.bmp)
.png)


.png)


.png)

.png)
.bmp)
.png)
.png)
.bmp)
.png)
.bmp)
.png)

.png)
如上圖片可以下載后察看具體的擬合效果。
通過如上對比實驗可以發現:
1、國產的接觸角測量儀采用的Young-Laplace方程算法與真正的Young-Laplace方程算法的測值結果存在一定的誤差;
2、國產的接觸角測量儀采用的邊緣查找算法會挑圖片,部分圖片無法識別邊緣,部分圖片邊緣識別率低;
3、國產的接觸角測量儀有的擬合Young-Laplace方程的成功率一般,10張圖片中有2張無法擬合,2張擬合出錯;
4、德國的接觸角測量儀擬合Young-Laplace為第二代算法,只能擬合軸對稱的圖像,無法識別出圖像的左、右非軸對稱性以及接觸角滯后的化學多樣性;
5、在擬合效果理想時,德國的Young-Laplace方程擬合算法與ADSA-RealDrop(阿莎)算法基本一致;
6、德國的接觸角測量儀擬合Young-Laplace算法時很容易出現擬合線向真實輪廓線內側偏差的現象,從而導致接觸角測值偏大;
7、阿莎ADSA-RealDrop算法分析如上隨機的圖片時效率,擬合度;
8、阿莎ADSA-RealDrop算法為真正應用于3D接觸角測試的算法。