Τα όργανα μέτρησης οπτικής γωνίας επαφής μπορούν να καταγράφουν εικόνες σταγονιδίων και να αναλύουν αυτόματα το σχήμα των σταγονιδίων. Το σχήμα σταγονιδίων είναι συνάρτηση της επιφανειακής τάσης του υγρού, της βαρύτητας και των διαφορών πυκνότητας και υγρασίας μεταξύ διαφορετικών δειγμάτων υγρού και του περιβάλλοντος περιβάλλοντος.
Σε στερεές επιφάνειες, το σχήμα των σταγονιδίων και η γωνία επαφής εξαρτώνται επίσης από τις ιδιότητες του στερεού (όπως ενέργεια και μορφολογία χωρίς επιφάνεια). Οι ληφθείσες εικόνες αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας τη μέθοδο προσαρμογής προφίλ σταγονιδίων για τον προσδιορισμό της γωνίας επαφής και της επιφανειακής τάσης. Η ελεύθερη επιφανειακή ενέργεια του υλικού μπορεί να υπολογιστεί εκτελώντας μετρήσεις γωνίας επαφής χρησιμοποιώντας διάφορα υγρά με γνωστές επιφανειακές τάσεις.
Η αρχή μιας μεθόδου ανάλυσης εικόνας ελεγκτής γωνίας επαφής
Η μέθοδος ανάλυσης εικόνας είναι μια απλή μέθοδος μέτρησης ή υπολογισμού της γωνίας επαφής μεταξύ υγρής και στερεάς επιφάνειας ρίχνοντας μια σταγόνα υγρού που ικανοποιεί τον απαιτούμενο όγκο στη στερεά επιφάνεια μέσω της τεχνολογίας ανάλυσης εικόνας. Ως όργανο της μεθόδου ανάλυσης εικόνας, τα βασικά του στοιχεία δεν είναι Εκτός από την πηγή φωτός, το στάδιο του δείγματος, τον φακό, το σύστημα λήψης εικόνας και τη γωνία του συστήματος δειγματοληψίας για να πάρετε.
Η μέθοδος υπολογισμού της γωνίας επαφής βασίζεται συνήθως σε ένα συγκεκριμένο μαθηματικό μοντέλο, όπως ένα σταγονίδιο μπορεί να θεωρηθεί ως μέρος μιας σφαίρας ή ενός κώνου, και στη συνέχεια η τιμή της γωνίας επαφής υπολογίζεται μετρώντας συγκεκριμένες παραμέτρους όπως πλάτος/ύψος ή με άμεση τοποθέτηση. Η εξίσωση Young-Laplace περιγράφει τη σχέση μεταξύ της εσωτερικής και εξωτερικής διαφοράς πίεσης μιας κλειστής διεπαφής, της καμπυλότητας της διεπιφάνειας και της διεπιφανειακής τάσης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να περιγράψει με ακρίβεια το περίγραμμα ενός αξονικού συμμετρικού σταγονιδίου, έτσι ώστε να υπολογιστεί η επαφή του γωνία.
Η βασική σύνθεση του οργάνου: πηγή φωτός, στάδιο δείγματος, φακός, σύστημα λήψης εικόνας, σύστημα έγχυσης δείγματος.
Η αρχή του ελεγκτή γωνίας επαφής της μεθόδου δύο πλακών
Όταν η στερεή πλάκα εισάγεται στο υγρό, μόνο όταν η γωνία μεταξύ της επιφάνειας της πλάκας και του υγρού είναι ακριβώς η γωνία επαφής, η επιφάνεια του υγρού θα εκτείνεται κατευθείαν στην τριφασική ένωση χωρίς κάμψη. Διαφορετικά, η υγρή επιφάνεια θα λυγίσει. Επομένως, αλλαγή της εισαγωγής της πλάκας Η γωνία είναι έως ότου δεν υπάρχει κάμψη κοντά στην τριφασική ένωση της υγρής επιφάνειας. Αυτή τη στιγμή, η γωνία μεταξύ της επιφάνειας της πλάκας και της επιφάνειας του υγρού είναι η γωνία επαφής.
Ελεγκτής γωνίας επαφής τανσιομετρίας
Αυτή η μέθοδος ονομάζεται μερικές φορές μέθοδος πλάκας Wilhelmy για τη μέτρηση της γωνίας επαφής και η συγκεκριμένη αρχή είναι η εξής: μια στερεή πλάκα δείγματος βυθίζεται στο υγρό δοκιμής. Λόγω της επιφανειακής τάσης του υγρού και της επιφανειακής ελεύθερης ενέργειας του στερεού, το δυναμοκύτταρο θα αισθανθεί τη δύναμη έλξης A F (δύναμη διαβροχής)
Ελεγκτής γωνίας επαφής με μέθοδο μέτρησης τεσσάρων περασμάτων
Ο ελεγκτής γωνίας επαφής χρησιμοποιείται κυρίως για τη μέτρηση της γωνίας επαφής της σκόνης. Η βασική αρχή αυτού του ελεγκτή γωνίας επαφής είναι ότι το κενό μεταξύ των στερεών σωματιδίων στο σωλήνα που περιέχει τη σκόνη είναι ισοδύναμο με μια δέσμη τριχοειδών αγγείων. Η τριχοειδής δράση καθιστά το βρέξιμο Το υγρό στην επιφάνεια της στερεάς σκόνης διεισδύει στη στήλη της σκόνης. Εφόσον η τριχοειδής δράση εξαρτάται από την επιφανειακή τάση του υγρού και τη γωνία επαφής με το στερεό, η μέτρηση της διαπερατότητας του υγρού με γνωστή επιφανειακή τάση στη στήλη της σκόνης μπορεί να παρέχει την επαφή του υγρού με τη γνώση της γωνίας σκόνης.