Результаты испытаний прибора для определения угла капли зависят от четырех основных категорий факторов: характеристик образца, испытательной среды, параметров прибора и методов работы, которые непосредственно приводят к отклонению измеренных значений.
1. Характерные факторы выборки
Плотность поверхности: при царапинах, вмятинах или выпуклости поверхности образца изменяется фактическая контактная форма капли, что приводит к измерению большого или малого угла контакта.
Чистота поверхности: остаточное масло, пыль или отпечатки пальцев на поверхности образца могут нарушить первоначальную инфильтрацию поверхности, так что капли не могут нормально растягиваться или сжиматься, влияя на результаты испытаний.
Поверхностная однородность: если образец является композитным материалом или поверхность покрыта неравномерно, различия в проницаемости в разных областях могут привести к непоследовательным результатам испытаний в разных местах одного и того же образца.
2. Проверка экологических факторов
Температура и влажность: температура влияет на поверхностное натяжение жидкости (например, повышение температуры и снижение поверхностного натяжения воды), а влажность может привести к адсорбции водяного пара или испарению жидкости на поверхности образца, оба из которых косвенно изменяют значение угла капли.
интерференция воздушного потока: наличие воздушного потока (например, вблизи вентиляционного отверстия) в испытательной среде может привести к деформации или смещению капли, в результате чего прибор не может точно захватить контур капли, что, в свою очередь, приводит к ошибке измерения.
3. Параметры прибора
Объем капли: объем капли слишком велик, чтобы быть подверженным гравитационной деформации, слишком малый размер трудно четко уловить контур, обычно необходимо контролировать в стандартном диапазоне 2 - 5 мкл, иначе это может привести к отклонению результата.
Положение иглы: расстояние между иглой и поверхностью образца слишком близко может касаться образца, слишком далеко капли могут упасть на воздушный поток, оба из которых могут привести к тому, что капли не могут упасть вертикально на поверхность образца, влияя на расчет угла контакта.
Алгоритмы анализа изображений: алгоритмы анализа изображений для различных приборов (например, круглый, эллиптический, Young - Laplace) применяются к каплям в разных формах, и неправильный выбор может привести к неточным расчетам (например, асферические капли, рассчитанные круглым методом, могут вызвать большую ошибку).
4. Методологические факторы
Способ капания капли: при ручной капле, если игла движется неравномерно или неправильно сильно, это может привести к непоследовательному размеру капли; Автоматические капли также влияют на форму капли, если параметры установлены неправильно (например, скорость капли).
Сроки измерения: после того, как капли падают на поверхность образца, их необходимо измерять в стабильном состоянии « равновесного угла соприкосновения» (обычно через 1 - 3 секунды после капли), преждевременные измерения приводят к меньшим результатам из - за нестабильной капли, а слишком поздние могут привести к большим результатам из - за испарения жидкости.
Количество повторных измерений: одно измерение является случайным, не проводится более трех повторных измерений в соответствии со стандартом и не усредняется, что делает результаты непредставительными.