接触角测量仪的工作原理一探究竟

　　接触角测量仪是一种基于图像处理技术的表面测量仪器，主要由高速摄像机、光源、镜头、图像处理系统、液滴落点控制系统、计算机等组成。其工作原理基于“珠小孔大”的原理，即利用高速摄像机捕捉到液滴在表面上留下的影像，通过对影像处理后提取出液滴的边界，再利用图像分析算法计算出液滴与底板表面的接触角。
 

　　液滴和底板表面之间的接触角是测量液体和固体之间表面张力的基础指标之一，也是液体在表面上的浸润性能的重要评价指标。接触角测量仪的测量原理基于静态接触角，即当液滴在底板表面上静止时，液滴与表面之间的接触角。
 

　　测量时，先将液滴滴到待测样品表面上，然后通过高速摄像机捕捉到液滴的形态，利用图像处理技术去除背景干扰，得到清晰的液滴图像。接着，利用计算机对图像进行处理，提取液滴的边界，并根据Young-Laplace方程计算出接触角。
 

 

　　接触角测量仪广泛应用于各个领域，包括生物医学领域、材料科学、能源化学和涂料工程等。它的优点在于非接触式测量、测量速度快、测量结果可重复性好、可测量不同液体与不同表面之间的接触角以及测量精度高。然而，它的不足之处包括成本较高、对于某些复杂表面的润湿性测量具有局限性以及对基质表面的几何形状要求较高。