JJF(皖) 99-2020 影像式法接觸角測試儀校準規(guī)范

(滬蘇浙皖)滬蘇浙皖地方計量校準規(guī)范JJF（皖）99—2020影像法接觸角測試儀校準規(guī)范CalibrationSpecificationforInstrumentformeasuringcontactanglewithimagemethod2020-10-22發(fā)布 2020-11-15實施上海市市場監(jiān)督管理局蘇監(jiān)理局 發(fā)布浙江省市場監(jiān)督管理局安徽省市場監(jiān)督管理局JJF（皖）99-2020JJF（皖）99-2020JJF（皖）99-2020影像法接觸角測試儀校準規(guī)范JJF（皖）99-2020Instrumentformeasuringcontactanglewithimagemethod歸口單位：工業(yè)和信息化部電子第五研究所華東分所蘇州市計量測試院本規(guī)范委托江蘇省幾何量計量專業(yè)技術委員會負責解釋本規(guī)范主要起草人：秦 ））參加起草人：劉 濱江量學究）牛方君（工業(yè)和信息化部電子第五研究所華東分所）JJF（皖）99-2020JJF（皖）99-2020PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 錄目 錄 I引言 II范圍 1引用文件 1術語 1概述 2計量特性 2校準條件 3校準項目和校準方法 3復校時間間隔 5附錄A標準角度片示意圖 6附錄B標準角度片溯源方法 7附錄C像法接觸角測試儀角度示值誤差測量不確定度評定 8引 言本規(guī)范是針對圓弧法測量的接觸角測試儀校準制定的計量技術規(guī)范。JJF1071-2010JJFJJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》為基礎和依據。本規(guī)范為首次發(fā)布。JJF（皖）99-2020JJF（皖）99-2020PAGEPAGE1影像法接觸角測試儀校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于基于圓弧法、測量范圍6°~180°的影像法接觸角測試儀的校準。2引用文件2引用文件本規(guī)程引用下列文件：JJF1094-2002測量儀器特性評定GB/T24368-2009玻璃表面疏水污染物檢測接觸角測量法GB/T30693-2014塑料薄膜與水接觸角的測量GB/T30447-2013納米薄膜接觸角測量方法（包括所有修改單）適用于本規(guī)范。3術語接觸角contactangle接觸角是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-液界面的切線穿過液體與固-液交界線之間的夾角θ（見圖1所示）。氣體氣體液體θ液體θ固體 固體圖1接觸角示意圖概述影像法接觸角測試儀是采用光學顯微鏡頭以及攝像機成像的原理來測量接影像法接觸角測試儀廣泛應用于材料、電子、光學、石油等行業(yè)。①②①②③④⑤1進系統 2圖采系統 3光源 4樣臺 5影分析系統2計量特性角度示值誤差示值重復性接觸角測試儀的示值重復性應不大于最大允許誤差的絕對值。校準條件環(huán)境條件校準實驗室環(huán)境應滿足以下要求：溫度（20±5）℃、濕度（30~70）%RH。無影響正常校準的外磁場、周圍無強烈振動。校準設備主要校準設備見表1。表1校準項目、計量器具一覽表序號校準項目主要校準設備1角度示值誤差標準角度片°18°U0，2）2示值重復性校準前檢查接觸角測試儀的外殼、機械調節(jié)部件、外露光學元件、按鍵、電器連接件、顯示效果不應有影響正常使用的缺陷。根據接觸角測試儀使用說明書要求清潔光學系統元件，如用戶有要求，則安裝附加光學鏡頭。在開展校準工作前，應用儀器自帶標準器進行自校。角度示值誤差起校點可適當增加，但最小校準點不能大于30°，后續(xù)校準點在180°范圍內均5個點，也可根據客戶要求適當增加校準點。角度示值誤差校準方法調整工作臺水平，與光軸平行；3；圖3標準片放置圖304A（B）ABθ6θθAB4角度示值誤差計算角度示值誤差按公式1計算δθ=θ-（1）δθ——角度示值誤差；θ——接觸角測試儀測得角度示值平均值；θ0——角度標準片標準角度值。角度示值重復性計算任意一點的六次測量結果，用極差法計算其角度示值重復性，取各校準點的最大值為最終結果。按公式3計算Δ=θmax-θminθ C

（2）Δθ——角度示值重復性；θmax——接觸角測試儀角度示值最大值；θmin——接觸角測試儀角度示值最小值；C——極差系數，6次測量時為2.53。復校時間間隔復校時間間隔由用戶根據實際使用情況自主決定，建議不超過1年。附錄A

90° 6° 10° 15° 30° 45° 90° 6° 10° 15° 30° 45° 60° 75°120°150° 170°A.1A.2附錄B標準角度片溯源方法根據附錄A玻璃標準角度片所示，其溯源方法如下：使用高精度影像儀器測量，先將角度片待測圖像調整至合適位置，保持圖像清晰。圖B.13C2，C3）CADABB.1計算角度值。180-∠AC1B∠AC2B∠AC3B3

（B.1）附錄C概述

像法接觸角測試儀角度示值誤差測量不確定度評定依據本校準規(guī)范，用標準片測量一臺分辨率為0.01°的接觸角測試儀。測量模型0δθ——角度示值誤差；θ——接觸角測試儀測得角度示值平均值；θ——角度標準片標準角度值。0按照，

u2y)fu2x) 則2c xi2 iu2)c2u2)c2u2) 1 2 0cf1 -

f0

1由上式可見測量結果帶來的誤差包括接觸角測試儀的測量重復性和標準片角度誤差，測量不確定度需要考慮：1u-u；1u0u23)被檢儀器分辨率引入的標準不確定度分量：u3接觸角測試儀的測量重復性引入的標準不確定度分量和分辨率引入的標準不確定度分類取大值。以上標準不確定度分量互不相關。不確定度分量評定測量重復性引入的標準不確定度分量以6°、30°、60°、90°、120°、150°角度示例，分別進行六次測量，根據下列公式計算平均值的標準偏差。JJF（皖）99-202066CsRu166CsR其中，R為六次測量的最大值與最小值之差，C為極差系數,6次測量時為2.53。C.1次數角度（°）123456su165.935.855.785.885.986.000.0870.0363030.0030.1730.0130.0130.1430.120.0670.0276060.0260.0559.9759.9960.0359.990.0320.0139090.0490.1390.0889.9889.9890.100.0590.024120120.02120.00120.04119.90120.11120.060.0840.034150150.34150.32150.39150.16150.19150.090.1190.048標準片角度示值誤差引入的標準不確定度分量用復合式影像測量儀測量標準片的示值誤差，擴展不確定度為U=0.05°，k=2，則u0.052 2

0.025230.01

u3

0.003由于重復性引起的標準不確定度分量已包含分辨率引入的標準不確定度分量，故兩者取大值即可。不確定度分量一覽表表C.2標準不確定度分量u(i)不確定度來源標準不確定度ci|ci|u(i)u1測量重復性s61s6u2標準片角度誤差0.025°-10.025°9JJF（皖）99-2020合成標準不確定度以上各項標準不確定度分量互不相關，故合成標準不確定度為：cucu2cu21122擴展不確定度取包含因子k=2，則擴展不確定度：U=k·u,詳見附表3表C.3角度（°）測量重復性引入的不確定度u（°）標準片示值誤差引入的不確定度u