Optiska kontaktvinkelmätinstrument kan spela in droppbilder och automatiskt analysera droppformen. Droppformen är en funktion av vätskeytspänning, gravitation och densitet och fuktighetsskillnader mellan olika vätskeprover och det omgivande mediet.
På fasta ytor beror droppformen och kontaktvinkeln också på det fasta ämnets egenskaper (såsom ytfri energi och morfologi). De erhållna bilderna analyserades med hjälp av droppprofilpassningsmetoden för att bestämma kontaktvinkeln och ytspänningen. Materialets ytfria energi kan beräknas genom att utföra kontaktvinkelmätningar med flera vätskor med kända ytspänningar.
Principen för en bildanalysmetod kontaktvinkeltestare
Bildanalysmetod är en enkel metod för att mäta eller beräkna kontaktvinkeln mellan vätska och fast yta genom att släppa en droppe vätska som uppfyller den erforderliga volymen på den fasta ytan genom bildanalysteknik. Som ett instrument för bildanalys metod, dess grundläggande komponenter är inte Förutom ljuskällan, provet scenen, linsen, bildinsamlingssystem, och provtagningssystem vinkel att få.
Metoden för att beräkna kontaktvinkeln baseras vanligtvis på en specifik matematisk modell, till exempel kan en droppe betraktas som en del av en sfär eller en kon, och sedan beräknas kontaktvinkelvärdet genom att mäta specifika parametrar som bredd/höjd eller genom direkt montering. Young-Laplace ekvation beskriver förhållandet mellan den interna och externa tryckskillnaden för ett slutet gränssnitt, gränsytans krökning och gränsytspänningen, och kan användas för att exakt beskriva konturen av en axisymmetrisk droppe, för att beräkna dess kontakt vinkel.
Instrumentets grundläggande sammansättning: ljuskälla, provsteg, lins, bildinsamlingssystem, provinjektionssystem.
Principen för kontaktvinkeltestaren för tvåplåtsmetoden
När den fasta plattan förs in i vätskan, endast när vinkeln mellan plattans yta och vätskan är exakt kontaktvinkeln kommer vätskeytan att sträcka sig rakt till trefasövergången utan att böjas. Annars kommer vätskeytan att böjas. Därför ändras insättningen av plattan Vinkeln är tills det inte finns någon böjning nära trefasövergången av vätskeytan. Vid denna tidpunkt är vinkeln mellan plattytan och vätskeytan kontaktvinkeln.
Tensiometri kontaktvinkeltestare
Denna metod kallas ibland för Wilhelmy-plattmetoden för att mäta kontaktvinkeln, och den specifika principen är följande: en fast provplatta nedsänks i testvätskan. På grund av vätskans ytspänning och det fasta ämnets ytfria energi kommer lastcellen att känna av A-neddragningskraften F (Vätningskraft)
Fyra-pass mätmetod kontaktvinkeltestare
Kontaktvinkeltestaren används huvudsakligen för att mäta pulvrets kontaktvinkel. Grundprincipen för denna kontaktvinkeltestare är att gapet mellan de fasta partiklarna i röret som innehåller pulvret motsvarar ett knippe kapillärer. Kapillärverkan gör det vätbart. Vätskan på ytan av det fasta pulvret tränger in i pulverkolonnen. Eftersom kapillärverkan beror på vätskans ytspänning och kontaktvinkeln mot det fasta ämnet, kan mätning av permeabiliteten för vätskan med känd ytspänning i pulverkolonnen ge vätskans kontakt med pulvervinkeln.