Dụng cụ đo góc tiếp xúc là một dụng cụ chính xác được thiết kế đặc biệt để đo góc tiếp xúc được hình thành bởi chất lỏng trên bề mặt rắn. Góc tiếp xúc là một thông số vật lý quan trọng để đo độ ẩm của chất lỏng trên bề mặt rắn, cung cấp thông tin về năng lượng bề mặt rắn, sức căng bề mặt lỏng cũng như chất rắn-Thông tin quan trọng về tương tác giao diện dịch.

Chức năng cốt lõi và nguyên tắc

1. Xác định góc tiếp xúc: Góc tiếp xúc(θ)Cố định-Chất lỏng-Tại điểm tiếp xúc ba pha của khí, góc kẹp giữa tiếp tuyến được thực hiện dọc theo đường viền của giọt và bề mặt rắn.

2. Nguyên tắc đo lường:

Thiết bị thường hoạt động trong môi trường được kiểm soát (nhiệt độ, độ ẩm).

Một giọt chất lỏng thử nghiệm với thể tích chính xác (thường sử dụng nước khử ion và các chất lỏng khác cũng có sẵn) được lắng đọng cẩn thận trên bề mặt sạch, phẳng của mẫu rắn thông qua một ống tiêm vi lượng hoặc một hệ thống nhỏ giọt tự động.

Độ hòatan nguyênthủy(CCDhoặcCMOSMáy ảnh) Phối hợp với nguồn sáng nền hoặc đèn pha đồng nhất để chụp ảnh đường viền bên của giọt chất lỏng trên bề mặt rắn.

Phần mềm phân tích hình ảnh áp dụng các mô hình toán học đã chọn (ví dụ: phương pháp tiếp tuyến, hình tròn hợp pháp, hình elip hợp pháp) bằng cách xác định đường viền giọt, đường cơ sở (bề mặt rắn) và các điểm tiếp xúc ba pha,Trẻ-LaplaceB5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Thành phần chính của dụng cụ

1. Hệ thống nguồn sáng：Cung cấp ánh sáng đồng đều, ổn định (thường làĐèn LEDnguồn ánh sáng lạnh), đảm bảo đường viền giọt rõ ràng và sắc nét, độ tương phản cao. Các đèn phía sau và đèn trước phổ biến.

2. -Hiển thị manipulator (X, Y, ZNền tảng để xoay trục, đôi khi với chức năng nghiêng và xoay), được sử dụng để đặt và định vị mẫu cần thử nghiệm. Có thể có thiết bị điều khiển nhiệt độ.

3. Đơn vị tiêm chất lỏng:

Ống tiêm bằng tay: Người vận hành điều khiển sự hình thành giọt bằng tay.

Hệ thống tiêm tự động: được điều khiển chính xác bằng động cơ bước hoặc gốm áp điện để đạt được điều khiển chính xác và chuẩn độ tự động của khối lượng giọt (đặc biệt quan trọng đối với phép đo động).

4. Hệ thống thu thập hình ảnh: Máy ảnh kỹ thuật số có độ phân giải cao (thường được trang bị ống kính hiển vi tầm hoạt động dài) được sử dụng để chụp hình ảnh giọt.

5. Khoang môi trường (tùy chọn nhưng quan trọng): Được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm hoặc bầu không khí (như khí trơ) của môi trường đo, giảm tác động của biến động môi trường đối với kết quả, đặc biệt quan trọng đối với chất lỏng dễ bay hơi hoặc vật liệu nhạy cảm.

6. Phần mềm phân tích hình ảnh: Bộ não cốt lõi của thiết bị. Chịu trách nhiệm:

Xử lý hình ảnh (giảm nhiễu, phát hiện cạnh, nhận dạng đường cơ sở).

Áp dụng mô hình toán học để tính toán góc tiếp xúc (tiếp xúc bên trái, tiếp xúc bên phải, tiếp xúc trung bình).

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)OWRK, Fowkes, van Oss-Chaudhury-GoodMô hình lý thuyết (

Thực hiện phân tích góc tiếp xúc động (góc tiến, góc lùi, góc cuộn, độ trễ góc tiếp xúc).

Lưu trữ dữ liệu, phân tích, tạo báo cáo.

Phương pháp đo chính

1. Phương pháp tĩnh tích: Thường dùng. Đo góc tiếp xúc của các giọt tĩnh trên bề mặt rắn. Thích hợp cho hầu hết các bề mặt phẳng.

2. Phương pháp treo: Đo đường viền của các giọt treo trên đầu kim tiêm, chủ yếu để đo sức căng bề mặt của chất lỏng/Độ căng giao diện, nhưng cũng có thể được sử dụng gián tiếp để ước tính góc tiếp xúc rõ ràng cho các mẫu bất thường như bột hoặc sợi (cần bảng mẫu đặc biệt).

3. Phương pháp chụp bong bóng: Một bong bóng được chụp trên bề mặt rắn chìm trong chất lỏng, đo góc tiếp xúc của bong bóng với bề mặt rắn. Thích hợp để đo bề mặt kỵ nước mạnh (ví dụ dưới nước).

4. Đo góc tiếp xúc động:

Phương pháp tấm nghiêng: Nghiêng bảng mẫu dần dần cho đến khi giọt bắt đầu lăn, đo góc tiến, góc lùi và góc lăn khi cuộn xảy ra.

Phương pháp tăng hoặc giảm thể tích giọt: Từ từ tăng hoặc giảm thể tích giọt bằng hệ thống tiêm tự động ở một vị trí cố định, đo góc tiến và góc lùi.