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(lái)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(guò)滴出一滴滿(mǎn)足要求體積的液體于固體表面，通過(guò)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(guò)鏡頭里的十字形校正線(xiàn)去直接相切于鏡頭里觀(guān)察到的接觸角得到。

　　

　　計(jì)算接觸角的方法通?；谝惶囟ǖ臄?shù)學(xué)模型，如液滴可被視為球或圓椎的一部分，然后通過(guò)測(cè)量特定的參數(shù)如寬/高或通過(guò)直接擬合來(lái)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(lái)準(zhǔn)確地描述一軸對(duì)稱(chēng)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(chēng)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(chēng)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(méi)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(wú)彎曲，這時(shí)，板面與液面的夾角即為接觸角。