水滴角测定仪

原理概述所谓水滴角（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。当液滴自由地处于不受力场影响的空间时，由于界面张力的存在而呈圆球状。但是，当液滴与固体平面接触时，其终形状取决于液滴内部的内聚力和液滴与固体间的粘附力的相对大小。当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，如图1所示。图1接触角水滴角测定仪系统组成水滴角测定仪主机 1台高清数字相机、1个高级变焦镜头、 1个二维实验平台、 1个一维前后调整平台 1个光源系统 1套微量进样器4个微量进样器调整装置 1个计算机（联想） 1套安装软件 1套技术参数1 光学系统：（1）成像：标准CCD摄像头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0.7-4.5倍连续变倍，放大倍数20-200倍，成像分辨率55piexl/mm~315piexl/mm，水平分辨率750线。选配光学系统：（1）成像：高像素数字相机和连续变焦显微镜镜头；接口；USB 2.0、像素三百万（CCD一般100万像素），可清晰分析动态液滴，并适用于笔记计算机操作。（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0.7-4.5倍连续变倍，放大倍数20-200倍，成像分辨率2048*1536（分辨率较高，CCD分辨率一般为600左右）（4）俯视角度调整范围；0--10°（对于薄膜或者薄片材料图像清晰度调整作用较大）（5）左右角度调整范围：0--102、测试方式：液滴法、固体表面能计算、3、接触角分析方法：θ/2法、自动分析法 （θ/2法）、自动分析法（两基点法、国内独有）4、拍摄图像方法：单张拍摄、连续间隔拍摄（慢存）、连续拍摄（快存）5、接触角测试范围：0＜θ＜180°6、测试分辨率：0.01°7、测试精度： 0.1°8固体表面能计算：Owen二液法9、样品尺寸：120*80mm；10、样品Z大厚度：30mm11、样品台大小：可测试样品：120*80*30mm12、二维实验平台调整范围；上下；0-60 mm，精度；0.01 mm左右：0-60 mm，精度；0.01 mm13一维前后调整平台范围前后；0-60 mm 精度；0.01 mm14、进样方式；微量进样器100微升；2微升 1个10微升：0.2微升 1个自动进样（选配）；蠕动泵 0.1-50转/每分钟 控制时间可设定 蠕动泵流量精度；0.0002毫升/每分钟15、进样器上下调整范围为13mm,精度为0.005mm静滴法使用步骤简介（θ/2法，非自动计算）：启动：启动应用程序。应用程序主界面如图1所示：图1 应用程序主界面液滴法操作步骤：首先调整水平，再把试样置于工作台上，用弹簧片压紧，利用微量进样器调整液滴的量，使在针头形成液滴，转动旋钮使工作台上移，让试样表面与液滴接触，再下移工作台，试样上即可留下液滴。点击后，即可按下述方法进行接触角的测量。将所显示的测量尺通过点击快捷按钮或或或移至如图18，测量尺与液滴边缘相切。图18 液滴法测量然后点击下移测量尺如图19，将交叉点与液滴边缘重合图19 液滴法测量点击按钮，旋转测量尺如下图20，将测量尺与液滴一边相交图20 液滴法测量再点击，即可求出接触角。自动计算图片（两基点法）Owens二液法计算固体表面能（固体表面张力）本仪器还提供了Owens二液法计算表面能的功能，具体方法如下：利用已知液体的表面能γL和其分项γLD、γLP，（γLD为色散力，γLP为极性力）并测出液体在固体表面上的接触角θ，侧通过程序就可以计算出固体的表面能。用Owens法计算表面能时，所选的两种测试液必须满足如下的条件：（1）两种液体的γLP/γLD值不能接近，而且两者的差距越大越好；（2）两种液体必须有不同的极性，即必须从极性液体中和非极性液体中各选一种液体。（3）测试液不能使固体的表面发生溶解、膨胀和变形等。在计算表面能时，需要将液体A和液体B的色散力、极性力和分别测得的接触角填入如图63所示的界面中。图15 表面能计算对话框然后按“OK”键即可以计算出固体的表面能，如图64所示。图16 表面能计算结果对话框 CYG-712C水滴角测定仪（大平台型）简介原理概述所谓水滴角（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。当液滴自由地处于不受力场影响的空间时，由于界面张力的存在而呈圆球状。但是，当液滴与固体平面接触时，其终形状取决于液滴内部的内聚力和液滴与固体间的粘附力的相对大小。当一液滴放置在固体平面上时，液滴能自动地在固体表面铺展开来，或以与固体表面成一定接触角的液滴存在，如图1所示。。图1接触角水滴角测定仪系统组成水滴角测定仪主机 1台300万高清数字相机、 1个高级变焦镜头、 1个二维实验平台、 1个特制实验大平台 1个一维前后调整平台 1个光源系统 1套微量进样器4个微量进样器调整装置 1个计算机（联想） 1套安装软件 1套技术参数1 光学系统：（1）成像：高像素数字相机和连续变焦显微镜镜头；接口；USB 2.0、像素三百万，可清晰分析动态液滴，并适用于笔记计算机操作。（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0.7-4.5倍连续变倍，放大倍数20-200倍，成像分辨率2048*1536（4）俯视角度调整范围；0--10°（5）左右角度调整范围：0--10°（6）调焦范围0-500mm2、测试方式：静滴法、固体表面能计算、3、接触角分析方法：θ/2法、自动分析法 （θ/2法）、自动分析法（两基点法、国内独有，此种方法对图像的质量要求不高，用鼠标点击两个基点就可以自动计算接触角，使用非常方便）4、拍摄图像方法：单张拍摄、连续间隔拍摄（慢存）、连续拍摄（快存）5、接触角测试范围：0＜θ＜180°6、测试分辨率：0.01°7、测试精度： 0.1°8固体表面能计算：Owen二液法9、特制11寸实验台尺寸：310*200mm；适用于15寸液晶屏10、样品Z大厚度：30mm11、二维实验平台调整范围；上下；0-60 mm，精度；0.01 mm左右：0-60 mm，精度；0.01 mm12一维前后调整平台范围前后；0-60 mm 精度；0.01 mm13、进样方式；微量进样器100微升；2微升 1个10微升：0.2微升 1个自动进样（选购）；蠕动泵 0.1-50转/每分钟 控制时间可设定蠕动泵流量精度；0.0002毫升/每分钟14、进样器上下调整范围为13mm,精度为0.005mm静滴法使用步骤简介（θ/2法，非自动计算）：启动：启动应用程序，应用程序主界面如图1所示：图1 应用程序主界面静滴法操作步骤：首先调整水平，再把试样置于工作台上，用弹簧片压紧，利用微量进样器调整液滴的量，使在针头形成液滴，转动旋钮使工作台上移，让试样表面与液滴接触，再下移工作台，试样上即可留下液滴。点击后，即可按下述方法进行接触角的测量。将所显示的测量尺通过点击快捷按钮或或或移至如图18，测量尺与液滴边缘相切。图18 液滴法测量然后点击下移测量尺如图19，将交叉点与液滴边缘重合图19 液滴法测量点击按钮，旋转测量尺如下图20，将测量尺与液滴一边相交图20 液滴法测量再点击，即可求出接触角。自动计算图片（两基点法）Owens二液法计算固体表面能（固体表面张力）本仪器还提供了Owens二液法计算表面能的功能，具体方法如下：利用已知液体的表面能γL和其分项γLD、γLP，（γLD为色散力，γLP为极性力）并测出液体在固体表面上的接触角θ，侧通过程序就可以计算出固体的表面能。用Owens法计算表面能时，所选的两种测试液必须满足如下的条件：（1）两种液体的γLP/γLD值不能接近，而且两者的差距越大越好；（2）两种液体必须有不同的极性，即必须从极性液体中和非极性液体中各选一种液体。（3）测试液不能使固体的表面发生溶解、膨胀和变形等。在计算表面能时，需要将液体A和液体B的色散力、极性力和分别测得的接触角填入如图63所示的界面中。图15 表面能计算对话框然后按“OK”键即可以计算出固体的表面能，如图64所示。图16 表面能计算结果对话框