為進(jìn)一步驗證Young-lapalace方程擬合后求解接觸角以及表面/界面張力值的適用性,我們實(shí)驗室對標準圖片使用Photoshop進(jìn)行了處理,使其不符合標準的邦德系數B,并使用我們的第四代Young-lapalace擬合技術(shù)以及其他第二代算法進(jìn)行了對比。(注:為了遵守商業(yè)秘密,我們在此對其他第二代算法的儀器廠(chǎng)商不指名點(diǎn)南,請諒解。我們也歡迎其他研究人員能夠與我們一起探討)我們發(fā)現,我們的軟件在擬合非標準邦德系數的圖像時(shí)是失效的,從而也進(jìn)一步驗證了Young-lapalace方程擬合對于懸滴(pendant drop)以及停滴(sessile drop)的有效性,因為,并不是說(shuō)所有的曲線(xiàn)均是能夠通過(guò)Young-lapalace擬合求解。
我們使用的液滴原圖如下,針管直徑為其他儀器廠(chǎng)商所指稱(chēng)的標準尺寸1.81mm,放大率為58.602mm/Pixel。標準圖片條件下其他儀器廠(chǎng)商測值為71.42mN/m和72.04mN/m,而我們的測值為71.81mN/m,文獻標準值為71.38mN/m,均在1%的允許誤差范圍內。
但對于進(jìn)行了處理的非軸對稱(chēng)液滴圖片的分析,三家公司的區別就顯示了出來(lái)。
美國科諾第四代Y-L擬合技術(shù)的處理結果:
可以很明顯的看出,對于此類(lèi)圖片,由于*、該圖片為非標準邦德B系數液滴,所以,根本無(wú)法使用標準的Y-L曲線(xiàn)去擬合,第二、該圖片非左右軸對稱(chēng),所以,擬合效果會(huì )非常不好。綜合而言,對于這樣的圖片,如果曲線(xiàn)擬合出來(lái),肯定是在軟件在算法上采用了特殊的曲線(xiàn)擬合(如三次曲線(xiàn)等),而不是標準的Y-L曲線(xiàn)。
而其他兩家第二代技術(shù)的擬合效果如下:
*家公司:與我公司的比較接近,基本擬合不上。
第二家公司:居然能夠比較好的擬合得上圖片:
為了進(jìn)一步驗證Young-laplace方程是否能夠擬合得上,我們采用了真實(shí)液滴法條件下的手動(dòng)擬合技術(shù),考慮到液滴的非對稱(chēng)性,我們使用左右兩邊分開(kāi)擬合。
終我們發(fā)現,合理的結果如下圖所示,顯然,其他兩家公司的擬合方面均存在一定的缺陷。
1、左邊擬合效果的截圖:
2、右邊擬合效果的截圖:
為了更進(jìn)一步的理解該兩家公司的擬合為什么存在差異,我們查看了一下其理論原文,才發(fā)現了原因,其在畫(huà)理論Y-L曲線(xiàn)時(shí),增量為邦德系數B,而每?jì)蓚€(gè)點(diǎn)間采用的連接技術(shù)為多項式曲線(xiàn),而我們采用的第四代Y-L擬合技術(shù)中,增量為接觸角值,采用了全部密集點(diǎn)而非進(jìn)行點(diǎn)連接擬合技術(shù)。這就是問(wèn)題所在!
其文章的相關(guān)內容截圖如下:
所以,在測試表面張力或界面張力值時(shí),我們的新技術(shù)的優(yōu)勢是顯而易見(jiàn)的,而對于非嚴格意義Y-L擬合技術(shù)條件下的求解界面張力值的可參考性,我們認為是非常值得商榷的。