接触角测定仪影像分析的优点和缺点

接触角的测值通常采用称重法接触角测试和影像分析法接触角测值两种。这两种接触角测试的方法中，又以影像分析法接触角仪因其受非人为因素影响少，操作方便，测值精度相对较高，而得到应用。

接触角测量仪由自动旋转平台、视频采集卡、CCD摄像头、变焦镜头、自动电控温系统、、自动进样、自动影像分析系统、全电动三维平台组合而成，它的测试方法有很多种，影像分析法便是其他之一。

影像分析法工作原理

影像法接触角测量仪一般由样品平台、进样系统、图像采集系统、影像分析系统组成。进样系统将液滴滴于工作台面，在光源下通过图像采集系统采集液滴图形，后由影像分析软件计算液滴与工作面构成的接触角大小。

影像分析法接触角技术，从镜头与物体间的视角来分，分为侧视和向下俯视两种。其中，侧视技术从结果来看，表现为，液滴相接触角图像在二维图像表征为一个圆冠或其他如动态接触角时的侧视图。俯视法影像分析技术，在结果上表现为，液滴成像为一个圆形，在计算时，以液滴量固定情况下这个圆的直径变化为依据。但事实上，后者在真实情况下，通常不为一个规则的圆，而是一个不规则的图形，图像的拟合技术在计算接触角值是关键。

影像分析法是通过滴出一滴满足要求体积的液体于固体表面，通过影像分析技术，丈量或计算出液体与固体表面的接触角值的简易方法。作为影像分析法的仪器，其基本组成部分不过乎光源、样品台、镜头、图像采集系统、进样系统。简单的一个影像分析法可以不含图像采购系统，而通过镜头里的十字形校正线往直接相切于镜头里观察到的接触角得到。

影像分析法工作原理.

作为动态接触角测试系统的应用，如我们测试前进角θA和后退角θR时，我们可以通过控制进样量来实现，如我们想测前进角θA，我们就可以增加液体量；如我们想测后退角θR时，我们可以减少液体量。当然，我们也可以让样品台倾斜，直接测得倾斜角，而此时，我们必须使用高速相机进行图像采集。

标准的影像分析系统会采用CCD摄像和图像采集系统，同时，通过软件分析接触角值。

影像分析法接触角测量仪的特点

影像分析法接触角测量仪可使用环境远高于力丈量法，我们可以轻易测得各种外形品的接触角值。而力丈量法接触角测量仪对于材质的均匀度以及平整性均有较高的要求。我们更可以用于测试高温条件下的样品的表面张力值，如融化后的聚合物。这就是影像分析法接触角测量仪的优点，不过影像分析法接触角测量仪的缺点也很明显。

接触角测量仪影像分析法优缺点.

影像分析法接触角测量仪的缺点

1、影像分析法接触角测量仪在前进后退角测试过程中，样品进样过程的重复性较差。

液滴移转过程中，我们通常会这次进样多，这次进样少，而这样的量的变化同样会导致接触角丈量值的变化。相对于力丈量法测试动态接触角而言，这种缺陷是非常明显的。

2、影像分析法接触角测量仪的主要缺陷在于人为误差较大。

这种缺陷主要是由于：接触角切线的再现能力较差，主要是由于使用者的人为判定误差所致；水平线的确认较困难，而水平线的高低不同，导致的结果也会有较大误差。

减少接触角测量误差的注意事项.

减少接触角测量误差的注意事项：

⑴、液滴量：尽量控制在1～5μl之间较为合适，太多会受地球引力影响其形状，太少是牺牲有效像素，增加测量误差(除非测试样品较小，需要小液滴，否则不提倡)。且控制液滴量的重复误差，可提高接触角测值的重复精度。

⑵、背光源明暗度：不宜调得太亮或太暗，太亮导致液滴外形变小，太暗导致液滴外形变大。

⑶、辅助基准线位置：是调节水平和找准液—固界面的关键，否则严重影响接触角测值，这需要训练有素的操作者人为判断其位置。

⑷、样品实际接触角值与测试值误差：仪器本身的能力和测量方法的选择均会影响接触角测值。特别是小接触角，由于液—固界面难以辨清，测试误差更大。

以上缺陷作为弥补办法，接触角测量仪采用软件全自动分析方法计算接触角值。但这种方法也会受限于测试区域内是否有杂点。同时，SL系列接触角测量仪采用高精度升降台，控制样品台水平线与软件水平线的一致，以硬件方式提升水平线的识别能力。但是，这种硬件校正水平线也会因样品不同，有时也会存在水平线无法观察到的现象。

3、影像分析法接触角测量仪无法正确测试纤维接触角和粉体接触角值。