為進一步驗證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,我們實驗室對標準圖片使用Photoshop進行了處理,使其不符合標準的邦德系數(shù)B,并使用我們的第四代Young-lapalace擬合技術以及其他第二代算法進行了對比。(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商不指名點南,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(xiàn),我們的軟件在擬合非標準邦德系數(shù)的圖像時是失效的,從而也進一步驗證了Young-lapalace方程擬合對于懸滴(pendant drop)以及停滴(sessile drop)的有效性,因為,并不是說所有的曲線均是能夠通過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商所指稱的標準尺寸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(nèi)。
但對于進行了處理的非軸對稱液滴圖片的分析,三家公司的區(qū)別就顯示了出來。
美國科諾第四代Y-L擬合技術的處理結果:
可以很明顯的看出,對于此類圖片,由于*、該圖片為非標準邦德B系數(shù)液滴,所以,根本無法使用標準的Y-L曲線去擬合,第二、該圖片非左右軸對稱,所以,擬合效果會非常不好。綜合而言,對于這樣的圖片,如果曲線擬合出來,肯定是在軟件在算法上采用了特殊的曲線擬合(如三次曲線等),而不是標準的Y-L曲線。
而其他兩家第二代技術的擬合效果如下:
*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:
為了進一步驗證Young-laplace方程是否能夠擬合得上,我們采用了真實液滴法條件下的手動擬合技術,考慮到液滴的非對稱性,我們使用左右兩邊分開擬合。
終我們發(fā)現(xiàn),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(xiàn)了原因,其在畫理論Y-L曲線時,增量為邦德系數(shù)B,而每兩個點間采用的連接技術為多項式曲線,而我們采用的第四代Y-L擬合技術中,增量為接觸角值,采用了全部密集點而非進行點連接擬合技術。這就是問題所在!
其文章的相關內(nèi)容截圖如下:
所以,在測試表面張力或界面張力值時,我們的新技術的優(yōu)勢是顯而易見的,而對于非嚴格意義Y-L擬合技術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。