水滴角测定仪的工作原理
接触角测量仪的工作原理
所谓接触角是指在一固体水平平面上滴一液滴，固体表面上的固-液-气三相交界点处，其气-液界面和固-液界面两切线把液相夹在其中时所成的角。
接触角测量仪，主要用于测量液体对固体的接触角，即液体对固体的浸润性，该仪器能测量各种液体对各种材料的接触角。该仪器对石油、印染、医药、喷涂、选矿等行业的科研生产有非常重要的作用。
接触角测量仪的工作原理
用接触角测量仪本身附带的注射器针头将一滴待测液体滴在基质上。液滴会贴附在基质表面上并投射出一个阴影。投影屏幕千分计会使用光学放大作用将影像投射到屏幕上以进行测量。
这个投影屏幕千分计带有一个可调式标本夹，能够在垂直方向或轴向上对准图像；通过滑动屏幕可在水平方向上调整图像。锁定旋钮可将投影液滴固定在位。若要读取液滴角度，您需要找准从图像拐角接触点到图像zui高点之间的切线；请用专门校准的分度器标尺测量角度。
接触角测量仪的工作原理.png
接触角测量仪的测量原理
接触角测量仪原理是固体板插入液体时，只有板面与液体的夹角恰好为接触角时液面才直平伸至三相交界处，不出现弯曲。否则，液面将出现弯曲现象。因此，改变板的插入角度直至液面三相交界处附近无弯曲，这时，板面与液面的夹角即为接触角。
其实有点类似于液滴高度/宽度法测量，运用圆方程式来拟合液滴的轮廓形状，从而计算出接触角。由于此方法假定了液滴(截面)的形状为圆的一部分，所以其适用范围只限于球状或接近球状的液滴。由于重力的影响，严格地讲，液滴的形状都偏离球型：偏离的程度随液滴的体积增大而增大；在同样的体积下，液体的比重越大，表面张力越小，偏离的幅度也越大。
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接触角常用的测定方法
测定接触角的方法有多种，但可分为二类。一类是直接法、即直接测量接触角的大小；另一类是间接法、即通过其它物理量的测定以及该物理量与接触角之间的定量关系来计算出接触角的大小。常用测定物理量是长度及质量。第—类方法精度由测角器所决定；第二类则不但由测定长度或质量的仪器精度，而且还由它们间的定量关系式的准确度所决定。
1、长度测量法
直接法测口往往要先确定切线的位置，要做到准确就比较因难。采用长度测量法便能避免之。例如将液滴滴在固体表面上并拍下照片，只要测定液摘与平面接触面的半径和其高度。
2、直接测量法
这是广泛使用的方法，它是将掖滴直接滴在固体表面上或者在固--液界面上吹入一小气泡，直接或先拍下照片后再用量角器定接触角。如果固体是板条则可用斜板法测定：将试样板浸入液体中，侵慢使板倾斜至板面一边的液体呈水平，插入液体部分的板面与液面所成的角即为接触角。用测角器读取口的方法可得到精度为土1度。
3、重量测量法
它是利用测定表面张力的平板法来测定。上述都是测量固体平面值的方法，对于固体粉末，先将固体粉末压制成一多孔塞，测定将液体圧入(不润湿固体粉末)或者压出(润湿固体粉末)所需的压力，就可计算出来。
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接触角测量仪的技术指标
1、测试分辨率：0.01°
2、测试精度：0.1°
3、光学系统：
(1)成像：标准ccd摄像机和连续变倍显微镜镜头；
(2)光源：可调亮度单色冷光led背光光源，图像中液滴边缘分辨更清晰；
(3)指标：快拍摄25帧/秒，显微镜放大率0.7-10倍连续变倍，成像分辨率55piexl/mm~315piexl/mm，水平分辨率750线。
4、测试方式：悬滴法、座滴法(静滴法)、转落法、插入法。
5、接触角分析方法：θ/2法、自动分析法。
6、拍摄图像方法：单张拍摄、连续间隔拍摄(慢存)、连续拍摄(快存)。
7、接触角测试范围：0<θ<180°图象分辨率zui高：768×576×24位。
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接触角测量仪原理是固体板插入液体时，只有板面与液体的夹角恰好为接触角时液面才直平伸至三相交界处，不出现弯曲。否则，液面将出现弯曲现象。因此，改变板的插入角度直至液面三相交界处附近无弯曲，这时，板面与液面的夹角即为接触角。
其实有点类似于液滴高度/宽度法测量，运用圆方程式来拟合液滴的轮廓形状，从而计算出接触角。由于此方法假定了液滴(截面)的形状为圆的一部分，所以其适用范围只限于球状或接近球状的液滴。由于重力的影响，严格地讲，液滴的形状都偏离球型：偏离的程度随液滴的体积增大而增大；在同样的体积下，液体的比重越大，表面张力越小，偏离的幅度也越大。
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接触角常用的测定方法
测定接触角的方法有多种，但可分为二类。一类是直接法、即直接测量接触角的大小；另一类是间接法、即通过其它物理量的测定以及该物理量与接触角之间的定量关系来计算出接触角的大小。常用测定物理量是长度及质量。第—类方法精度由测角器所决定；第二类则不但由测定长度或质量的仪器精度，而且还由它们间的定量关系式的准确度所决定。
1、长度测量法
直接法测口往往要先确定切线的位置，要做到准确就比较因难。采用长度测量法便能避免之。例如将液滴滴在固体表面上并拍下照片，只要测定液摘与平面接触面的半径和其高度。
2、直接测量法
这是广泛使用的方法，它是将掖滴直接滴在固体表面上或者在固--液界面上吹入一小气泡，直接或先拍下照片后再用量角器定接触角。如果固体是板条则可用斜板法测定：将试样板浸入液体中，侵慢使板倾斜至板面一边的液体呈水平，插入液体部分的板面与液面所成的角即为接触角。用测角器读取口的方法可得到精度为土1度。
3、重量测量法
它是利用测定表面张力的平板法来测定。上述都是测量固体平面值的方法，对于固体粉末，先将固体粉末压制成一多孔塞，测定将液体圧入(不润湿固体粉末)或者压出(润湿固体粉末)所需的压力，就可计算出来。
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3、光学系统：
(1)成像：标准ccd摄像机和连续变倍显微镜镜头；
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4、测试方式：悬滴法、座滴法(静滴法)、转落法、插入法。
5、接触角分析方法：θ/2法、自动分析法。
6、拍摄图像方法：单张拍摄、连续间隔拍摄(慢存)、连续拍摄(快存)。
7、接触角测试范围：0<θ<180°图象分辨率zui高：768×576×24位。
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