一.概述

接觸角是氣、液、固三相交界處,氣液界面與固液界面之間的夾角,用θ表示。接觸角測量儀主要功能是測量液體對固體的接觸角，是表面性能檢測的重要儀器。

JY-PHC接觸角測量儀采用全自動進液裝置，通過對圖像輪廓的采集，分析和測量接觸角、表面張力、界面張力、前進角、后退角、表面能、潤濕性能等指標，儀器性價比高、功能全面、可滿足各種常規(guī)測量和部分非常規(guī)測量的需求。

二.應(yīng)用

視頻光學接觸角測量儀廣泛應(yīng)用于我們熟知的熱門領(lǐng)域，如醫(yī)療、化工、表面處理、玻璃制造，還有屏幕、鏡片、半導(dǎo)體、電子電路、涂料油墨、生物科學、紡織纖維，以及各大高校用于材料的研究與分析，總之，接觸角測量儀是一款評估表面性能的重要測量儀器。

主要適用范圍：

塑料、玻璃、陶瓷等材料的潤濕性測試。

表面潔凈度測試。

表面處理效果分析。

鋁箔親水角測試。

半導(dǎo)體芯片的檢測。

清洗效果分析。

農(nóng)作物，水稻的檢測。

偏光片、膠片表面潤濕性分析。

眼鏡片，隱形眼鏡的檢測。

紙張、薄膜、油墨產(chǎn)品檢測。

噴霧、油漆、涂料潤濕分析。

玻璃纖維與樹脂的潤濕性分析。

織物表面親水、疏水性分析。

聚合物、表面改性材料分析。

表面活性劑，肥皂和洗滌劑。

巖芯、煤礦、絕緣子潤濕分析。

高精密部件的表面清潔度分析。

粘合與涂層過程中粘附力與穩(wěn)定性研究。

三.主要功能

1.座滴法用于測量靜態(tài)接觸角。(如液體在固體表面的鋪展，滲透，吸收等潤濕行為)

2.測量動態(tài)接觸角：前進角，后退角。(根據(jù)接觸角滯后性，分析材料表面是否均勻、平整)

3.實時監(jiān)測材料的接觸角、表面能的變化，根據(jù)時間、結(jié)果，生成曲線分析圖。

4.粉末、非平面材料(凹凸面)，超疏水、超親水材料的測量。

5.氣泡捕獲法測量接觸角，如隱形眼鏡等。（需選配附件）

6.懸滴法測量液體的表面張力與界面張力。

7.固體表面自動能、色散力、極性力、非極性力、電子受體、電子給體的計算。

8.粘附功、侵濕功、鋪展系數(shù)的計算

四.運行原理

接觸角測量儀主要由5個部分組成

1.硬件驅(qū)動系統(tǒng)：為儀器整體運轉(zhuǎn)、滴液系統(tǒng)工作，光源顯現(xiàn)與調(diào)節(jié)、軟件的正常運行、結(jié)果分析、數(shù)據(jù)傳輸提供了物理支持。

2.自動進液系統(tǒng)：進液精度高達0.001μL，5擋運行速度可調(diào)，該系統(tǒng)中包含了微量進樣器。

3.樣品臺：采用三維樣品臺，做工精細，操作阻尼感強，移動平穩(wěn)，定位準確。

4.圖像采集：SONY高速工業(yè)級芯片、30幀/S、300W像素，免驅(qū)動，USB供電即插即用，無需單獨供電。

5.強大的軟件分析系統(tǒng)，具備國際流行的擬合方法，精確快速的完成測量任務(wù);強大的數(shù)據(jù)庫支持，可存儲200萬條測試記錄，歷史記錄瞬間檢索、查閱。

五.技術(shù)參數(shù)

六.遵循相關(guān)國家標準

1.GB/T 24368-2009 玻璃表面疏水污染物檢測；

2.ASTM D5725-99 使用自動接觸角測試儀測定覆蓋材料表面濕潤度和吸收性的標準試驗方法;

3.SY/T5153-2007 油藏巖石潤濕性測定方法；

4.ASTM C813-90(2004) 用接觸角測量法測定玻璃表面上疏水污物量的標準試驗方法;

5.ASTM D1331 表面活性劑溶液表面張力和界面張力的標準測試方法;

6.ASTM D 724-99(2003) 紙的表面可濕性的試驗方法；

7.ISO15989 塑料薄膜和薄板電暈處理薄膜的水接觸角度的測量；

8.ASTM D5946-2004 塑料薄膜與水接觸角度的測量；

9.DIN EN 14370 表面活性劑 - 表面張力的測定;

10.ISO6295 油水界面張力的測定;

七.儀器特點：

1.采納國際主流接觸角設(shè)備的機械設(shè)計理念，主體架構(gòu)采用高強度高質(zhì)量航空鋁合金材質(zhì)，根據(jù)材質(zhì)區(qū)別均以進行陽極氧化、高速噴砂氧化等表面處理，保證儀器具有較高的穩(wěn)定性和使用耐久度。

2.采用進口三菱plc內(nèi)核處理器，計算速度快，控制精度高、抗干擾能力強。

3.進液系統(tǒng)采用高精度注射泵，自動進液；微量級脈沖控制，進液精度高達0.001μL，精準控制滴液量；采用精密線性直線導(dǎo)軌，推送滴液，運行平滑穩(wěn)定；進液系統(tǒng)運行速度由慢到快5擋可調(diào)，懸滴法測量時，速度要盡量"慢"，可以用"1速"；接觸角測量時，速度可以稍加提升；溶液用盡進行補充時，可調(diào)整為最快"5速"。

4.一鍵自動加液，加滿自動停止；并配備親水針頭，超疏水針頭。

5.工業(yè)級、可調(diào)節(jié)，LED冷光源，為液滴的理想成像提供必要支持；冷光源的應(yīng)用可避免因光源產(chǎn)生熱量對試驗(液滴)造成的影響；使用壽命可達八萬小時以上。

6.SONY高速工業(yè)級芯片、30幀/S、300W像素CCD；工業(yè)級變焦變倍鏡頭，確保最佳成像效果；無需安裝相機驅(qū)動(避免了驅(qū)動程序與電腦系統(tǒng)不兼容的問題)，USB即插即用,無需單獨供電。

7.采用SC09編程控制線，具有多功能性和高效性，指令發(fā)送速度快，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。

8.三維樣品臺標配大尺寸160*200mm，做工精細，操作阻尼感強，移動平穩(wěn)，定位準確，可根據(jù)用戶需求定制非標尺寸，并配送水平儀。

9.非標定制，根據(jù)需求量身打造專屬解決方案，同時配有強大軟件技術(shù)支持，完成特殊測量要求。

10.實時監(jiān)測接觸角和表面自由能的結(jié)果與變化，一鍵存儲(批量)測量結(jié)果。

11.一鍵自動(批量)測量接觸角、表面能、表面張力、界面張力。

12.通過對目前國內(nèi)外主流的接觸角分析算法的研究和篩選，進行大量測試和優(yōu)化，總結(jié)出一套針對各種形態(tài)的液滴都能精準擬合的算法。

13.軟件實現(xiàn)全自動擬合，避免人為操作造成的誤差，計算接觸角的同時，可將固體表面自由能計算出來。準確的分析液體和固體的表面潤濕性能、實際潤濕情況。

14.可滿足各種常規(guī)測量，如靜態(tài)接觸角，表面張力；還可滿足非常規(guī)測量的需求，如界面張力，動態(tài)接觸角，凹凸面接觸角，氣泡捕獲法的接觸角測量。

15.測量動態(tài)接觸角，包括前進角，后退角；(根據(jù)接觸角滯后性，分析材料表面是否均勻、平整，分析樣品表面性能)

16.可滿足對平面，非平面，曲面(凹凸面)，超疏水、超親水材料的表面潤濕性能檢測和分析。

17.角度測量方式：橢圓擬合、斜橢圓擬合、圓擬合、斜圓擬合、切線法、量高法、量角法等。

18.粘附功、侵濕功、鋪展系數(shù)的計算 。

19.分辨率默認1280*960，共四種分辨率，可根據(jù)實際操作情況自由切換。

20.可以進行單張拍照，自主掌握拍照間隔和拍照數(shù)量，拍照列表中可一鍵自動批量測量。

21.可任意設(shè)定拍照間隔、拍照數(shù)量，進行定時拍照；時間間隔設(shè)定:0.001-36000s,拍照數(shù)量設(shè)定:1-500萬張。(主要用于長時間觀測接觸角變化)

22.錄制視頻可記錄接觸角連續(xù)性的變化，視頻可逐幀進行分析,3擋播放速度,播放進度條可任意定位選取圖片,選擇的圖片列表可自動批量測量。

23.軟件可生成接觸角，表面張力，界面張力，固體表面自由能的測試報告(Word和Excel形式兩種形式)，可生成接觸角和表界面張力的動態(tài)曲線圖，并顯示max、min、平均值；可保存200萬條測試記錄，每條記錄可關(guān)聯(lián)圖像3000張，歷史記錄瞬間檢索和調(diào)閱。

24.測試圖片以二進制流的形式存儲，方便數(shù)據(jù)移植。

25.數(shù)據(jù)一鍵導(dǎo)出/導(dǎo)入功能，更換電腦也能查看歷史測試數(shù)據(jù)。

26.個性化軟件拓展，根據(jù)需求，增加專用功能模塊，如數(shù)據(jù)備份、遷移、導(dǎo)出、導(dǎo)入、各類型的批量處理工作、各類報表的生成與導(dǎo)出,可代替人工繁雜操作等。

27.可導(dǎo)入外部圖片，在本軟件中進行接觸角、表面能、表面張力、界面張力的計算。

八.使用指南：

儀器開箱取出后，放到工作臺上將其調(diào)整至水平，將相機與鏡頭(一體)放到鏡頭支架上固定好，將滴液調(diào)整器放到滴液支架并固定，安裝電腦軟件后再將相機與電腦相連接(usb線連接)，通電開機，打開軟件，簡單的進行燈光調(diào)整和圖像清晰度的調(diào)整，方可進行接觸角測量試驗。

九.制造心得淺談

一臺合格的視頻光學接觸角測量儀必須滿足下面幾點。

首先要有穩(wěn)固耐用的機械結(jié)構(gòu)，通俗一點說就是儀器得結(jié)實、耐用，這一點是基礎(chǔ)，需要有專人來設(shè)計、優(yōu)化。

在此基礎(chǔ)上，組件材質(zhì)的選擇尤為重要，對于防腐防潮和使用耐久度而言，肯定要選擇高質(zhì)量的航空鋁合金。

材質(zhì)確定后，其表面的處理也很重要，它可以減緩儀器的氧化速度，提高儀器的使用壽命，而優(yōu)質(zhì)的表面處理工藝能讓儀器更有科技感，讓它看起來更顯“檔次"。

當然，光看起來有檔次肯定不行，還需要一款具有“穩(wěn)定性"、“易用性"、“實用性"、"高效性"、"健壯性"、“可擴展性"的優(yōu)秀軟件來將儀器整體性能貫穿起來，軟硬件合為一體，才能使一臺儀器從里到外真真正正有檔次。