親水角儀測試基本原理

親水角儀因為測試技術不同，我們通常能夠找到多種方法測試接觸角。而應用這些接觸角測試技術，我們的生產廠就能夠生產出各種原理的親水角儀。

 

1、影像分析法（角測量儀Goniometry）親水角儀：

影像分析法是通過滴出一滴滿足要求體積的液體于固體表面，通過影像分析技術，測量或計算出液體與固體表面的接觸角值的簡易方法。作為影像分析法的儀器，其基本組成部分不外乎光源、樣品臺、鏡頭、圖像采集系統、進樣系統。簡單的一個影像分析法可以不含圖像采購系統，而通過鏡頭里的十字形校正線去直接相切于鏡頭里觀察到的接觸角得到。
作為動態接觸角測試系統的應用，如我們測試前進角θA和后退角θR時，我們可以通過控制進樣量來實現，如我們想測前進角θA，我們就可以增加液體量；如我們想測后退角θR時，我們可以減少液體量。當然，我們也可以讓樣品臺傾斜，直接測得傾斜角，而此時，我們必須使用高速相機進行圖像采集。
標準的影像分析系統會采用CCD攝像和圖像采集系統，同時，通過軟件分析接觸角值。

影像分析法親水角儀的優點

影像分析法親水角儀的缺點

2、插板法親水角儀：

也稱傾板法親水角儀，其原理是固體板插入液體時，只有板面與液體的夾角恰好為接觸角時液面才直平伸至三相交界處，不出現彎曲。如下圖B所示。否則，液面將出現如圖A或C所示的彎曲現象。因此，改變板的插入角度直至液面三相交界處附近無彎曲，這時，板面與液面的夾角即為接觸角。斜板法避免了作切線的困難，提高了測量的精度，但突出的缺點是液體用量較多。這在許多情況下妨礙了它的應用，且，他只能測試接觸角小于90°的樣品。 這就是這種原理的親水角儀。
SL系列親水角儀提供插板法供您參考。但不是非常建議您采取此種方法，原因為，此種方法的親水角儀測試接觸角值時要求被測樣品的表面均勻度，且無法測出多點的接觸角值不同。

3、力測量法（Tensiometry）親水角儀：

這種方法有時也被稱為Wilhelmy板法測接觸角，應用這種方法的親水角儀主要是采用親水角儀測試系統的親水角儀。通常通過軟件系統的增加，實現對接觸角測試，在實際儀器采購中，通常為使用親水角儀（Surface Tensiometer）中的稱重傳感器，同時借助軟件分析來實現測量接觸角的目的。
具體原理如下：將一個固體樣品板浸入測試液體中，由于液體的表面張力以及固體的表面自由能的作用，稱重傳感器會感測到一個向下拉的力F（Wetting force）具體計算公式如下:
F=γlgcosθP。
其中：P代表板的周長。如果知道此時測得的力是多少，我們就可以看出接觸角θ值。
當然，以上我們沒有考慮被測樣品的浮力。
如果我們提升或降低樣品浸入的深度，就可以測得后退角/前進角的值了。

（1）力測量法（Tensiometry）親水角儀通過不斷的升降板，我們可以測得整個樣品的平均接觸角值。
（2）力測量法（Tensiometry）親水角儀可以測得動態體系的接觸角值，主要考察隨時間變化而變化。特別對于接觸角滯后現象能夠有一個更好的觀察。

（1）力測量法（Tensiometry）親水角儀首先得有足夠的液體量讓樣器浸入；
（2）力測量法（Tensiometry）親水角儀樣品必須切除，且知道周長，高度等幾何參數。
（3）力測量法（Tensiometry）親水角儀要求樣品均勻足夠小和輕。若超過傳感器的量程的話，測試是不可能完成的。
（4）力測量法（Tensiometry）親水角儀受溫度影響較大，無法測得高溫條件下的接觸角值。

4、透過測量法親水角儀：