手持便携接触角测试仪

接触角（Contact angle）是指在气、液、固三相交点处所作的气-液界面的切线，此切线在液体一方的与固-液交界线之间的夹角θ，便携式接触角测量仪是现今表面性能检测的主要方法。接触角测量仪是采用光学成像的原理，通过图像轮廓分析方式测量样品表面接触角、润湿性能、表面能等性能，手持式接触角测量仪是一款适用于室外及大尺寸样品表面性能测试的设备，该设备体积小、方便携带、性价比高。

一、测量原理：

如上图、接触角测量仪主要由光源、注射单元、采集系统、分析软件四大部分组成，设备采用光学成像的原理。
光源采用密集LED冷光设计，发光均匀，图像清洗，寿命长；
注射单元采用手动旋钮式滴液，滴液稳定，精度高；
采集系统采用微型工业级显微镜，CCD相机，拍摄稳定，图像清晰，真实可靠，镜头采用德成像无畸形失真；
分析软件功大，具备一键式全自动拟合能力，满足各种液滴形态的拟合;

二、技术规格：

液体在固体材料表面上的接触角, 是衡量该液体对材料表面润湿性能的重要参数。通过接触角的测量可以获得材料表面固-液、固-气界面相互作用的许多信息。接触角测量技术不仅可用于常见的表征材料的表面性能, 而且接触角测量技术在石油工业、浮选工业、医药材料、芯片产业、低表面能无毒防污材料、油墨、化妆品、农药、印染、造纸、织物整理、洗涤剂、喷涂、污水处等领域有着应用。
若θ<90°，则固体表面是亲水性的，即液体较易润湿固体，其角越小，表示润湿性越好；若θ>90°，则固体表面是疏水性的，即液体不容易润湿固体，容易在表面上移动。至于是否液体能进入毛细管，这个还与具体液体有关，并非所有液体在较大夹角下*不进入毛细管。

润湿过程与体系的界面张力有关。一滴液体落在水平固体表面上，当达到平衡时，形成的接触角与各界面张力之间符合下面的杨氏公式:

γSV= γSL+ γLV×cosθe

由它可以预测如下几种润湿情况：

1）当θ=0，*润湿；

2）当θ﹤90°，部分润湿或润湿；

3）当θ=90°，是润湿与否的分界线；

4）当θ﹥90°，不润湿；

5）当θ=180°，*不润湿。

毛细现象中液体上升、下降高度h。h的正负表示上升或下降。

浸润液体上升，接触角为锐角；不浸润液体下降，接触角为钝角。

上升高度h=2*表面张力系数/（液体密度*重力加速度g*液面半径R）。

上升高度h=2*表面张力系数*cos接触角/（液体密度*重力加速度g*毛细管半径r）。

润湿性问题与采矿浮选、石油开采、纺织印染、农药加工、感光胶片生产、油漆配方以及防水、洗涤等都有密切关系。

外形图像分析法的原理为,将液滴滴于固体样品表面,通过显微镜头与相机获得液滴的外形图像, 再运用数字图像处理和一些算法将图像中的液滴的接触角计算出来.

计算接触角的方法通常基于一特定的数学模型如液滴可被视为球或圆椎的一部分,然后通过测量特定的参数如宽/高或通过直接拟合来计算得出接触角值。Young-Laplace方程描述了一封闭界面的内、外压力差与界面的曲率和界面张力的关系，可用来准确地描述一轴对称的液滴的外形轮廓，从而计算出其接触角。