Optisches KontaktwinkelmesserQuantifizierung des Kontaktwinkels mittels optischer Bildgebung und Bildanalyse basierend auf dem Befeuchtungsverhalten von Tropfen auf festen Oberflächen. Wenn Tröpfchen auf eine feste Oberfläche gelegt werden, bilden sie aufgrund der Wirkung der Oberflächenspannung eine bestimmte Form. Mit einer hochauflösenden Kamera wird ein Seitenbild des Tropfens aufgenommen und die Kontur des Tropfens, insbesondere die Form der Flüssigkeitsfläche in Berührung mit der Feststoffoberfläche, analysiert, um den Kontaktwinkel θ zu bestimmen. Dieser Winkel spiegelt den Befeuchtungsgrad der Flüssigkeit gegenüber dem Feststoff wider und ist ein wichtiger Parameter zur Messung der Befeuchtungseigenschaften der Oberfläche eines Materials.
Optisches KontaktwinkelmesserEs besteht hauptsächlich aus folgenden Teilen:
Lichtquelle: Bereitstellung einer gleichmäßigen Beleuchtung, Verringerung der Halo-Störungen am Tropfenrand und Gewährleistung einer klaren Bildverarbeitung.
Injektionssystem: umfasst eine automatische Injektionseinheit oder eine manuelle Injektionseinheit mit Differenzkopf zur langsamen Flüssigung und zur Bildung eines bestimmten Volumens von Tröpfchen an den Nadelanschlüssen, die dann auf die zu messende Probenoberfläche übertragen werden.
Probenständer: Zum Platzieren von Proben, die zu messen sind, verfügen einige Probenständer über dreidimensionale Einstellungsfunktionen für horizontale Probenkalibrierung und mehrpositionelle Messungen.
Videosystem: Enthält hochauflösende Kameras und Objektive, die Bilder von Tropfen auf festen Oberflächen erfassen. Mit einer Kameraauflösung von mindestens 10 Mio. Pixel muss das Objektiv mit einem langfokussierten Mikroobjektiv ausgestattet werden, um Verzerrungen zu vermeiden und die manuelle/automatische Einstellung zu unterstützen.
Datenverarbeitungssystem: Software zur Analyse von Tropfenbildern und Berechnung des Kontaktwinkels der Tropfen. Die Software unterstützt eine Vielzahl von Profilanalyse-Modellen wie Young-Laplace-Fitting, Elliptic-Fitting und Schnittmethoden, um die Messanforderungen verschiedener Tropfenformen anzupassen.
Bei der Auswahl eines optischen Kontaktanglometers sollten die folgenden Kernleistungsindikatoren berücksichtigt werden:
Kontaktwinkelmessgenauigkeit: Bestimmt die Zuverlässigkeit der Messdaten. Absolute Fehler (z. B. ± 0,1°, ± 0,5°) und wiederholte Fehler (z. B. ≤ 0,2°) müssen beachtet werden, je kleiner der Fehler ist, desto zuverlässiger sind die Daten.
Präzision der Spurenprobe: Die Stabilität des Tropfenvolumens beeinflusst die Ergebnisse der Kontaktwinkelmessung. Achten Sie auf die Präzision des Spurenprobers des Instruments, z. B. ob es eine 0,1 μL-Stufe unterstützt und ob die Tropfen stabil sind (keine Schütteln, keine Hangflüssigkeit).
Auflösung und Klarheit des Bildsystems: Kameraauflösung, Objektivleistung und Beleuchtungssystem beeinflussen gemeinsam die Bildqualität. Stellen Sie sicher, dass die Kamera eine ausreichend hohe Auflösung hat, dass das Objektiv keine Verzerrungen hat und dass das Beleuchtungssystem gleichmäßig ohne Schatten oder Spiegelung ist.
Messmethoden und -funktionen: Wählen Sie die unterstützten grundlegenden Messmethoden (z. B. Sitz-, Suspensions- und Liegtropfmethoden) und spezielle Funktionen (z. B. Dynamische Kontaktwinkelmessung, spezielle Probenanpassungsfunktionen) je nach Prüfanforderungen aus.