MD的軟體主要由下列模組組成: |
1)圖像採集和保存
軟體支援多種圖像採集硬體,從傳統的PCI影像卡/CCD標準攝像頭(標準速度),USB
2.0/Firewire (IEEE 1394a/b)/GigE
數碼攝像機(中高速度),到 CameraLink介面的高性能數碼攝像機(高速度)。
軟體支援以單幅、多幅及錄影(video)方式保存圖像。錄影可控制速度和時間,且支援變速錄影。錄影的開始和結束可由其他關聯事件啟動,
或通過軟/硬體觸發。圖像和錄影的保存格式均採用Windows的標準格式(.bmp/.avi),可由任意支援的軟體開啟或播放。
軟體可對保存的錄影進行編輯,並對錄影進行自動計算,其中計算的範圍可指定,計算過程中也容許用戶隨時監視結果及暫停介入。
2)圖像處理
軟體可對圖像的多種參數如亮度、對比度、曝光時間和增益等進行設定調整,以確保取得高品質的圖像。
軟體採用了高精度的subpixel法進行圖像邊緣檢測,使液滴和三相接觸面的輪廓座標,
能達到的分辨值可高達約0.1pixel(圖元),此相當於
0.5-1μm,因此可保證測量的準確性和可靠性。
軟體帶有獨特的調焦指示以幫助用戶得到最清晰的圖像。
3)計算方法
軟體提供了最多樣、準確、可靠的計算方法,包括:
Young-Laplace公式擬合法
廣義兩次曲線法
切線法
圓形法或寬高法 |
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軟體支援線性基準線和圓弧基準線(curved baseline),前者支援自動偵測基準線功能。軟體還帶有獨特的基準線穩定功能,使得基準線的判定
更加可靠。
水平基準線除了具備自動偵測判定功能外,尚輔助手動選取及上下左右鍵盤微調功能。
即使在圓弧基準線下,軟體仍然支援所有的計算方法。 |
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Young-Laplace全部輪廓擬合法和Young-Laplace局部輪廓擬合法為計算表面/界面張力的方法,也可測定接觸角。其他的方法則僅能用來測定接觸角。由於液滴在固體表面狀況的複雜性,其形狀也多種多樣,所以單一的計算方法很難滿足所有的情況:對不同情況下的液滴,應選擇適用的計算方法。
其中最應避免使用一些傳統法,如圓法/圓弧法、寬高法和θ/2法:除非液滴的體積非常小(對於水,約5μl以下),且形成的液滴的形狀也很規則,否則這些方法的誤差往往在幾度到幾十度範圍。
對於所有的方法,我們的軟體都支援即時圖像、凍結圖像、圖像檔和錄影檔的計算。
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4)輸出完整的液滴參數
液滴的體積、表面積
液滴的高、最大寬度、接觸寬度
液滴的接觸點座標
液滴的時間
液滴的左、右接觸角及平均接觸角
液滴的傾斜角等...
5)自動滴定裝置(選項配備)支援多種加液方式
軟體支援如下的加液模式:
手控
連續
固定體積
體積範圍
體積迴圈:適用於前進接觸角θa,後退接觸角θr;和接觸角滯後現象(contact
angle hysteresis)的測量
體積振盪:可用來界面粘/彈性研究
恒定體積
加液的每一步驟都可加入隨意的延遲時間
加液的每一步驟都可與系列計算或錄影的開始/結束相關聯啟動,不僅方便操作,且提高了時間控制的靈活性和精度。
6)資料顯示和管理
支援以液滴為基礎的分類管理
支援可包括多個液滴的任務管理
支援同一液體液滴的統計分析、平均值/標準偏差計算
雙Y-軸圖形顯示,可為每一液滴分別設定及各自存檔
資料可以多種方式輸出,包括通過剪貼簿(clipboard),輸出至Excel
或Text檔案。
圖形也可以剪貼簿(clipboard)或bitmap(.bmp/.jpg)檔案輸出
具有報表功能 ...
7)專用傾斜台支援軟體 (選項功能)
MD採用局部傾斜法,即只傾斜樣品台和其上面的樣品包括已放置上去的液滴,其他的所有部件均不傾斜,在整個傾斜過程中保持不動。
這樣做法的優點,可以避免整體傾斜法的所有缺點,儀器也可做得更精巧,也能容許在任何傾斜角度下加液形成新液滴,或在已經形成的液滴
中加入液體。但這一做法對軟體研發增加了不少難度和複雜性,所以市面上雖有不少儀器提供這種局部傾斜法的硬體傾斜台,但絕大多數都沒
有專用軟體的支援,因此不能為用戶帶來多大好處,也無法完成傾斜板法的真正功能,也就無法完全取代整體傾斜法,這也就是為什麼目前多
數其他廠牌仍然使用整體傾斜法的原因。
MD軟體實現了對局部傾斜法的專用支援,可同時測定前進角、後退角和起始滑動/滾動角以及推算出平衡接觸角。而且我們具備獨特的計算方
法,專門針對傾斜下的不對稱液滴,計算接觸角的精度比普通方法大為提高。
8)固體/液體表面自由能及其組分計算
支持文獻上熟悉的所有計算方法,包括:
Zisman Plot (critical wetting
tension)
Fowkes
Owens-Wendt-Rabel-Kaelble (OWRK)
Extended Fowkes
Wu harmonic mean / Wu geometric
mean
Equation-of-state
Lewis acid/base theory
Schultz-1 / Schultz-2
不但支援固體表面自由能的計算,也支援未知液體表面自由能及其組分的測定。
具有報表功能
可從測量結果直接啟動計算,不需要重新輸入資料
可對計算結果直接進行潤濕行為分析
9)功能強大的潤濕行為分析工具WBA(Wetting Behavior
Analysis)
軟體的最大特點:支援所有上面列出的計算方法,而且潤濕角也可隨意選擇輸入。
10)擁有化學物質資料庫支援
近150種常用的液、固體物質,近200項記錄
可以不斷擴展自行建立,支援中文(如物質名)輸入 |
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