圓晶引線框架滾動角接觸角水滴角測量儀
一,、儀器簡述：

納米材料科學(xué)與工程已經(jīng)成為世界性的研究熱點(diǎn),，在研究納米材料的表面改性時，往往要涉及潤濕接觸角這個概念,。所謂接觸角是指在一固體水平平面上滴一液滴，固體表面上的固－液－氣三相交界點(diǎn)處,，其氣－液界面和固－液界面兩切線把液相夾在其中時所成的角,。

水滴角測試儀是一款標(biāo)準(zhǔn)型的用于測量固體接觸角、表面能等和液體表面張力的儀器,，主要用于測量液體對固體的接觸角,，即液體對固體的浸潤性，也可測量外相為液體的接觸角,。采用良好的光學(xué)視頻測量技術(shù),，將由高精度工業(yè)攝像機(jī)拍攝的圖像送到計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，功能齊全,，操作非常方便,。符合ASTM D 724、ASTM D 5946、ISO15969,、GBT 24368-2009 玻璃表面疏水污染物檢測 接觸角測量法等標(biāo)準(zhǔn),。 廣泛應(yīng)用于玻璃、鏡片,、液晶屏,、光盤零組件、觸摸屏,、線路板,、石油、噴涂等行業(yè)的表面研究和潔凈度分析,。

二,、原理說明：

當(dāng)液滴自由地處于不受力場影響的空間時，由于界面張力的存在而呈圓球狀,。但是,，當(dāng)液滴與固體平面接觸時，其終形狀取決于液滴內(nèi)部的內(nèi)聚力和液滴與固體間的粘附力的相對大小,。當(dāng)一液滴放置在固體平面上時,，液滴能自動地在固體表面鋪展開來，或以與固體表面成一定接觸角的液滴存在,。

三,、應(yīng)用領(lǐng)域：

1、印刷行業(yè)油墨與紙張,、塑料,、金屬之間的潤濕情況或附著力

2、高性能合成材料的開發(fā)

3,、半導(dǎo)體材料,、硅晶片、玻璃等表面潔凈度的確定

4,、化妝品和制藥行業(yè),，例如乳霜或粉末表面性能的研究

5、紡織材料

6,、用表面活性物質(zhì)進(jìn)行表面處理

7,、吸水性物質(zhì)的吸附行為

四、主要技術(shù)參數(shù)及說明：

1,、光學(xué)系統(tǒng)：

（1）成像：高像素數(shù)字?jǐn)z像頭和連續(xù)變焦顯微鏡鏡頭,；接口；USB 2.0,、像素一百三十萬,，可清晰分析動態(tài)液滴，并適用于筆記計算機(jī)操作。

（2）光源：可調(diào)亮度單色冷光LED背光光源（后置反射板）,，圖像中液滴邊緣分辨更清晰,；

（3）指標(biāo)：快拍攝25幀/秒，顯微鏡放大率0.7-4.5倍連續(xù)變倍,，放大倍數(shù)20-200倍,，像

元尺寸；3.2μmX3.2μm,。

2,、光學(xué)系統(tǒng)說明

（1）光學(xué)系統(tǒng)的好壞對液滴形態(tài)的清晰與否很重要，我公司提供的是130萬的成像系統(tǒng),；像元尺寸,；5.2μmX5.2μm，成像分辨率1280*960,，CCD的無論從像素,、像元尺寸、分辨率都比較低,，而液滴形態(tài)是否清晰對接觸角計算非常重要

（2）我公司提供的光學(xué)系統(tǒng)為變倍,、變焦的成像系統(tǒng)，變倍,、變焦的成像系統(tǒng)在使用中非常方便,，既可以得到大的液滴形態(tài)，也可以得到小的液滴形態(tài),，而且同樣清晰,。清晰大的液滴形態(tài)對于接觸角分析方法中的橢圓擬合法、量高法,、量角法,、切線法減少人為誤差非常重要，這四種方法需要人為的找基點(diǎn)和輪廓線,，那么圖形越小產(chǎn)生的人為誤差越大,。如果是變倍不變焦的成像系統(tǒng)購買時需要慎重考慮，變倍不變焦的成像系統(tǒng)在一定焦距范圍內(nèi)成像能力還可以,，如果小的液滴圖片清晰，大的液滴圖片清晰度就會下降,，不利于后接觸角的計算和準(zhǔn)確,。

（3）光源系統(tǒng)；采用后置反射板的單色冷光LED背光光源,，不是LED燈,，光線為平行光，不會產(chǎn)生漫反射現(xiàn)象，液滴形態(tài)真實(shí)清晰,。

（4）平臺

實(shí)驗(yàn)平臺尺寸和調(diào)整范圍,；

固定樣品臺大小，可測試樣品：100×120mm2

樣品臺升降距離：20mm

固定樣品平臺：左右移動 手動,，行程60mm

上下移動 手動,，行程50mm

精度：0.1mm

（5）進(jìn)液裝置

a、進(jìn)液方式

手動：微量進(jìn)樣器,；

一次滴液：2微升,；滴液精度：0.1微升；

b,、調(diào)整裝置,；

進(jìn)樣器調(diào)整裝置調(diào)整范圍：上下；0-80 mm

調(diào)整裝置可上下調(diào)整使用非常方便

螺旋進(jìn)樣旋鈕調(diào)整范圍0-50mm,，采用高精度手動絲桿推進(jìn)加樣裝置,，保證加液的平穩(wěn)和

五、測試方式和精度：

a) 瞬間凍結(jié)截圖

b) 間隔拍攝圖片（1秒至3600秒間隔拍攝存貯1 幀圖片）

c) 連續(xù)拍攝圖片（每秒25幀高速攝影）

1. 接觸角測量范圍：0－180°

2. 圖像放大率：50pixel/mm~318pixel/mm

測試分辨率：0.01°精度0.1°

測試精度：0.1°

六,、接觸角分析方法：

測量靜態(tài)/動態(tài)接觸角

a) 量高法

b) 橢圓擬合法（針對小角度測量）

c) 量角法（切線法）

4. 計算表面自由能（Fokes計算法,、Owens計算法、ws s.j計算法,、LW-AB計算法）

注,；提供三種靜態(tài)接觸家分析方法，可以根據(jù)不同的試驗(yàn)圖片和使用習(xí)慣選擇,，靈活方便,。

七、儀器特點(diǎn)：

1. 采用計算機(jī)多媒體技術(shù),，光學(xué)系統(tǒng)和CCD攝像頭結(jié)合,，使液滴的影像清晰地顯示在計算機(jī)屏幕上，可在瞬間將圖像存儲下供測量使用,，避免因液體蒸發(fā)造成測量失敗,。

2. 具有瞬間凍結(jié)、自動連續(xù)攝影,、高速攝影3種截圖方式,，即便是揮發(fā)性液體也可以確保測量。同時,，外切線是人為主觀因素影響的問題,，把幾何運(yùn)算做在軟件之中，接觸角不再人為判斷,。

3. 儀器整體結(jié)構(gòu)中,，包含四維運(yùn)動調(diào)整模式,。

八、軟件特性：

l  小窗口預(yù)覽,，大窗口拍照和分析,。

l  視頻錄制與分析功能

l  單張拍照功能。

l  連續(xù)定時拍照功能,，定時時間任意可調(diào),。

l  切線法測量方式，直接顯示接觸角值,，精度0.1°,。

l  弦高法測量方式，接觸角值顯示精度0.1°,。

l  橢圓擬合法測量方式,，接觸角值顯示精度0.1°。

l  量角法測量方式,，接觸角值顯示精度0.1°,。

l  測量范圍：0～180°

l  幀頻 ：25幀/秒

l  直線橢圓圖形任意旋轉(zhuǎn)與移動，圖形確定立即自動計算角度并顯示,。

l  在照片分析過程中,，照片可以任意縮放

l  完整的測試結(jié)果與圖像整體保存及打印功能。

l  提供五種表面能測試方法,，分別是FOWKES方法,、OWENS方法、Wu J.S方法,、LW-AB方法,、ZHU方法

九、電腦要求：

圓晶引線框架滾動角接觸角水滴角測量儀,，必須有配套電腦方能使用,。如選擇由供方提供配套電腦（品牌電腦原廠兩年保修），需向供方另付3000元/臺,。如用戶自配電腦,，配置要求如下：要求32位操作系統(tǒng)，RS232串口,，USB2.0接口,。

十、其他功能：

報告管理功能,，實(shí)驗(yàn)報告和圖片可保存,、調(diào)閱。

計算機(jī)操作系統(tǒng)win7,，XP

整機(jī)水平調(diào)整,、鏡頭水平調(diào)整