作為一款標(biāo)準(zhǔn)型的測(cè)量?jī)x器，接觸角測(cè)試儀用于測(cè)量固體的接觸角和液體的表面張力。儀器采用光學(xué)視頻測(cè)量技術(shù)，將由高精度工業(yè)攝像機(jī)拍攝的圖像送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

　　

　　儀器主要用于測(cè)量液體對(duì)固體的接觸角,即液體對(duì)固體的浸潤(rùn)性。該儀器能測(cè)量各種液體對(duì)各種材料的接觸角。該儀器對(duì)石油，印染，醫(yī)藥，噴涂，選礦等行業(yè)的科研生產(chǎn)有非常重要的作用。

　　

　　儀器的測(cè)量精度取決于圖片質(zhì)量和分析軟件，測(cè)試儀使用一個(gè)高質(zhì)量的單色冷LED光源以使樣品蒸發(fā)量降低，高分辨率數(shù)碼鏡頭、高質(zhì)量的光學(xué)器件和精確的液體擬合方法確保了圖片質(zhì)量。下面我們就來一起聊聊接觸角測(cè)試儀的分析方法：

　　

　　一、影像分析法

　　

　　影像分析法是通過滴出一滴滿足要求體積的液體于固體表面，通過影像分析技術(shù)，測(cè)量或計(jì)算出液體與固體表面的接觸角值的簡(jiǎn)易方法。

　　

　　作為影像分析法的儀器，接觸角測(cè)試儀基本組成部分不外乎光源、樣品臺(tái)、鏡頭、圖像采集系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)。簡(jiǎn)單的一個(gè)影像分析法可以不含圖像采購(gòu)系統(tǒng)，而通過鏡頭里的十字形校正線去直接相切于鏡頭里觀察到的接觸角得到。

　　

　　計(jì)算接觸角的方法通常基于一特定的數(shù)學(xué)模型，如液滴可被視為球或圓椎的一部分，然后通過測(cè)量特定的參數(shù)如寬/高或通過直接擬合來計(jì)算得出接觸角值。Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內(nèi)、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關(guān)系，可用來準(zhǔn)確地描述一軸對(duì)稱的液滴的外形輪廓，從而計(jì)算出其接觸角。

　　

　　二、力測(cè)量法

　　

　　這種方法有時(shí)也被稱為Wilhelmy板法測(cè)接觸角，具體原理如下：將一個(gè)固體樣品板浸入測(cè)試液體中，由于液體的表面張力以及固體的表面自由能的作用，稱重傳感器會(huì)感測(cè)到一個(gè)向下拉的力F（Wettingforce）具體計(jì)算公式如下：

　　

　　F=γlgcosθP。

　　

　　其中：P代表板的周長(zhǎng)，如果知道此時(shí)測(cè)得的力是多少，我們就可以看出接觸角θ值。

　　

　　當(dāng)然，以上沒有考慮被測(cè)樣品的浮力。如果我們提升或降低樣品浸入的深度，就可以測(cè)得后退角/前進(jìn)角的值了。

　　

　　三、插板法

　　

　　接觸角測(cè)試儀這種測(cè)量方法是將固體板插入液體時(shí)，只有板面與液體的夾角恰好為接觸角時(shí)液面才直平伸至三相交界處，不出現(xiàn)彎曲。否則，液面將出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。因此，改變板的插入角度直至液面三相交界處附近無彎曲，這時(shí)，板面與液面的夾角即為接觸角。