接触角标准片校准规范-编制说明.pdf
《接触角标准片校准规范》
(征求意见稿)
编制说明
《接触角标准片校准规范》编写组
二○二四年十二月
一、任务来源
依据《市场监管总局办公厅关于印发2022年国家计量技术规范项目制定、修
订及宣贯计划的通知》(市监计量发【2022】70号),受全国几何量长度计量技
术委员会委托,由中国计量科学研究院、江苏省计量科学研究院、苏州市计量测
试院、东莞市宏诚光学制品有限公司、北京奥德利诺仪器有限公司等单位负责制
定《接触角标准片校准规范》。
二、目的及意义
接触角是表征液体对固体材料表面润湿程度的重要参数,即在气/液/固三相
交点处自固-液界面经液体内部到气-液界面的夹角。通过接触角的测量,可以获
得材料表面固-液、固-气界面相互作用的许多信息。接触角测量技术除应用于常
见的材料表面性能表征外,还广泛应用于石油工业、浮选工业、医药材料、芯片
产业、油墨、化妆品、农药、印染、造纸、洗涤剂、喷涂、污水处等诸多领域。
随着接触角测量技术的广泛应用,保证接触角测量结果的可靠性和有效性日益凸
显。
接触角测量通常使用光学接触角测量仪,仪器主要包括CCD相机和图像分
析软件等组成部分。目前,光学接触角测量仪已成为许多研究单位、大专院校和
产业部门不可或缺的重要设备。据估计,我国目前拥有各类光学接触角测量仪上
千台,且不同厂商仪器的计量特性也参差不齐。因此,为保证接触角测量结果的
可靠性和有效性,对光学接触角测量仪进行校准和溯源成为当务之急。
对于接触角测量,GB/T24368—2009《玻璃表面疏水污染物检测接触角测
量法》、GB/T30447—2013《纳米薄膜接触角测量方法》等相关国家标准已存在,
JJF2099—2024《光学接触角测量仪校准规范》也已正式颁布实施,对于加强国
内光学接触角测量仪的计量性能起到了积极的作用。但是,作为关键溯源标准器
的接触角标准片,其计量特性和计量方法并没有相应的校准规范予以明确。
因此,本项目制定接触角标准片国家计量校准规范具有重要的社会效益。
三、制定原则
JJF1071-2010《国家计量校准编写规则》、JJF1001—2011《通用计量术语
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及定义》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》为基础和依据,国家
标准中的计量特性指标进行合理的筛选,提出必要的项目;同时,完成了测量不
确定度的评定,使技术规范在使用上更具有实用性与科学性。根据实验结果验证
测量不确定度评定的可靠性,以及计量特性、校准方法和标准器选择的合理性。
本规范为首次制定。
四、编制内容
按照JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》的要求制定“物理吸附
仪校准规范”,在内容和格式上与JJF1071-2010保持一致。校准规范的具体内
容包括范围、引用文件、术语、概述、计量特性、校准条件、校准项目和校准方
法、校准结果表达、复校时间间隔。
1范围
本规范适用于光学法测量的接触角标准片的校准。
2计量特性
本规范主要考查标准片的接触角角度,是以接触角标准片上以标准图形(圆、
半圆、圆弧、直线等)表示的、符合接触角定义的角度。
3校准条件
3.1环境条件
本规范对校准实验室环境温度和湿度作了限定,要求实验环境温度(20±
3)℃,温度变化不超过0.5℃/h,室内相对湿度不超过80%
此外,还要求仪器周围不得有影响校准结果的振动、冲击、电磁场及其他干
扰源。
3.2测量标准
本规范要求根据计量技术指标要求和大多数计量机构的测量能力,选用高精
度影像测量仪。
4校准项目和校准方法
接触角标准片不应有影响使用性能缺陷,图形完整、边缘应清晰光滑。
根据不同类型标准片图案和测量方法,接触角角度测量可采用量角法和量高
法。量角法利用影像测量仪的软件处理功能,进行特征提取后可直接得到角度值;
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量高法对弦高和弦长分别进行测量,通过计算可得到角度值。
5不确定度评定
依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》