Az optikai érintkezési szögmérő műszerek cseppképeket rögzítenek, és automatikusan elemzik a cseppek alakját. A cseppek alakja a folyadék felületi feszültségének, gravitációjának, valamint a különböző folyadékminták és a környezeti közeg közötti sűrűség- és páratartalom-különbségek függvénye.
Szilárd felületeken a cseppek alakja és érintkezési szöge a szilárd anyag tulajdonságaitól is függ (például felületi szabadenergia és morfológia). A kapott képeket cseppprofil illesztési módszerrel elemeztük az érintkezési szög és felületi feszültség meghatározására. Az anyag felületi szabadenergiája több ismert felületi feszültségű folyadékkal érintkezési szög méréssel számítható ki.
A képelemző módszerrel működő érintkezési szögmérő elve
A képelemzési módszer egy egyszerű módszer a folyadék és a szilárd felület érintkezési szögének mérésére vagy kiszámítására úgy, hogy képelemző technológiával a szilárd felületre cseppentjük a kívánt térfogatnak megfelelő folyadékcseppet. A képelemzési módszer eszközeként alapvető komponensei nem A fényforráson kívül a mintaszínpadot, a lencsét, a képfelvevő rendszert és a mintavételi rendszer szögét kapni.
Az érintkezési szög kiszámításának módszere általában egy meghatározott matematikai modellen alapul, például egy csepp gömb vagy kúp részének tekinthető, majd az érintkezési szög értékét meghatározott paraméterek, például szélesség/magasság mérésével számítják ki. vagy közvetlen illesztéssel. A Young-Laplace egyenlet leírja a kapcsolatot a zárt határfelület belső és külső nyomáskülönbsége, a határfelület görbülete és a határfelületi feszültség között, és felhasználható egy tengelyszimmetrikus csepp kontúrjának pontos leírására, hogy kiszámítható legyen az érintkezése. szög.
A műszer alapösszetétele: fényforrás, mintaszínpad, lencse, képfelvevő rendszer, mintainjektáló rendszer.
A kétlemezes módszer érintkezési szögmérőjének elve
Amikor a szilárd lemezt behelyezzük a folyadékba, csak akkor, ha a lemez felülete és a folyadék közötti szög pontosan megegyezik az érintkezési szöggel, akkor a folyadék felülete egyenesen a háromfázisú csomópontig nyúlik el hajlítás nélkül. Ellenkező esetben a folyadék felülete meggörbül. Ezért a lemez behelyezésének megváltoztatása A szög addig van, amíg a folyadékfelület háromfázisú csomópontja közelében nincs hajlítás. Ekkor a lemez felülete és a folyadék felülete közötti szög az érintkezési szög.
Tenziometrikus érintkezési szögvizsgáló
Ezt a módszert néha Wilhelmy lemez módszernek is nevezik az érintkezési szög mérésére, és a konkrét elv a következő: szilárd mintalemezt merítenek a tesztfolyadékba. A folyadék felületi feszültsége és a szilárd anyag felületi szabad energiája miatt az erőmérő cella érzékeli az A lehúzó erőt F (nedvesítő erő)
Négymenetes mérési módszerrel érintkező szögmérő
Az érintkezési szögmérőt elsősorban a por érintkezési szögének mérésére használják. Ennek az érintkezési szögvizsgálónak az alapelve, hogy a port tartalmazó csőben a szilárd részecskék közötti rés egy kapilláriskötegnek felel meg. A kapilláris hatás nedvesíthetővé teszi a szilárd por felületén lévő folyadékot a poroszlopba hatol. Mivel a kapilláris hatás függ a folyadék felületi feszültségétől és a szilárd anyaggal való érintkezési szögtől, az ismert felületi feszültségű folyadék permeabilitásának mérése a poroszlopban biztosíthatja a folyadék érintkezését a porszög ismeretével.