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SCI3000F動態(tài)接觸角測量儀

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更新時間:2023-01-27 12:36:07瀏覽次數(shù):257次

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SCI3000F動態(tài)接觸角測量儀

詳細介紹


一 介紹

1.什么是接觸角

接觸角是指在氣、液、固三相交點處所作的氣-液界面的切線與固-液交界線之間的夾角θ,是潤濕程度的量度。若θ<>°,則固體是親液的,即液體可潤濕固體,其角越小,潤濕性越好;若θ>90°,則固體是憎液的,即液體不潤濕固體,容易在表面上移動,不能進入毛細孔。


1)當θ=0,潤濕;
2)
當θ﹤90°,部分潤濕或潤濕;
3)
當θ=90°,是潤濕與否的分界線;
4)
當θ﹥90°,不潤濕;
5)
當θ=180°,不潤濕。 
潤濕性問題與采礦浮選、石油開采、紡織印染、農藥加工、感光膠片生產、油漆配方以及防水、洗滌等都有密切關系。 
2.
測試方法:

接觸角現(xiàn)有測試方法通常有兩種:其一為外形圖像分析方法;其二為稱重法.后者通常稱為潤濕天平或滲透法接觸角儀.但目前應用廣泛,測值直接與準確的還是外形圖像分析方法.外形圖像分析法的原理為,將液滴滴于固體樣品表面,通過顯微鏡頭與相機獲得液滴的外形圖像再運用數(shù)字圖像處理和一些算法將圖像中的液滴的接觸角計算出來.計算接觸角的方法通常基于一特定的數(shù)學模型如液滴可被視為球或圓椎的一部分,然后通過測量特定的參數(shù)如寬/高或通過直接擬合來計算得出接觸角值。Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關系,可用來準確地描述一軸對稱的液滴的外形輪廓,從而計算出其接觸角。

    3. 通俗概括

接觸角并不復雜,就是液滴在固體表面自然形成的半圓形態(tài)相對于固體平面的外切線。接觸角的應用非常廣泛,甚至可以說涉及到身邊的每個細節(jié),比如我們希望汽車玻璃上不沾雨水、但反之我們希望汽車鋼板上的油漆脫落。其他比如農藥和蔬菜葉面、涂料和內外墻面、絕緣油和絕緣材料、納米材料表面改性等等,從教學科研、工農業(yè)生產到日常生活,舉不勝舉。

4. 運用領域

廣泛運用 教育科研  化妝品、選礦、造紙、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑材料、環(huán)境保護、海洋、化工、石油、噴涂、油漆油墨、印染、紡織、光學、液晶顯示器 生物制藥 醫(yī)療器材 太陽能等行業(yè)

二 整體指標:

1.   接觸角測量范圍:0-180°

2.   接觸角分辨率:0.01°

3.   接觸角測值精度:±0.1°(θ/2 法)

4.   界面張力測量范圍:0.1-1000mN/m

5.   界面張力測量分辨率:0. 1mN/m

6.   儀器尺寸及重量:260Wx530Dx460H  mm  15kg

7.   電源:AC220—240V  50HZ

三、硬件指標:
(一) 樣品臺及其控制:


1、樣品臺移動:XY行程:手動±50mm 精度:0.1mm  Z行程:手動 25mm 精度:0.01mm;

2、樣品臺大小:100*70mm

3、樣品臺旋轉:手動(電動)滾動角旋轉平臺,滾動角范圍:0-360°。

4、儀器水平控制:樣品臺水平控制、鏡頭水平控制和整機四腳水平

(二) 進液系統(tǒng)及其控制:


1、進液系統(tǒng):高精度手動進樣系統(tǒng),精度0.1微升,最小7納升。

2、進液器:高精度可更換針頭氣密玻璃針管50ul、100ul、250ul超疏水專用針頭等等

3、進樣精度:±0.1μl

4、針頭: 0.5mm 0.7mm標準針頭、聚四氟乙烯針頭

5、進樣器控制:XY 行程:手動 12.5mm*12.5mm  0.01mm精度

               Z行程:手動25mm 0.01mm精度 實現(xiàn)移液及焦距對焦功能

6、進樣模式:程序設置進樣區(qū)域,多點自動按序拍攝,統(tǒng)一分析計算,自動得到數(shù)據,一鍵出結果。

(三) 成像系統(tǒng)及其控制:


1、鏡頭控制:一維俯仰控制

2、鏡頭:工業(yè)連續(xù)放大鏡頭 0.7-5X光學放大 有效像素55 -320 pixel/mm

3、相機系統(tǒng):工業(yè)級超低照度CCD系統(tǒng) 水平700線 0.0005Lux照度

4、相機通訊: USB2.0制式700線工業(yè)CCD25幀/秒或CCD60幀/秒的速度(可選配高速CCD)

5、背景光:可調亮度LED冷光源 50個左右高亮度LED燈 進口亞克力遮光片技術

6、七維調整平臺

四、軟件指標:


1、接觸角分析方法:

6種 量高法、五點擬合法、量角法、插板計算法、懸滴擬合法、自動影像分析法等

2、接觸角數(shù)據取得方式:全自動測值和人工修整相結合。按測試,軟件自動拍照-查找敏感點-計算接觸角值-顯示計算結果,整個過程無須人工干預,以降低人為因素影響

3、接觸角量測技術:數(shù)學模型擬合與真實液滴外廓實際量測相結合,解決非對稱圖像測值問題

4、測試液滴狀態(tài),共4種:懸滴法(Pendant Drop/測表面張力)、停滴法(Sessile Drop)(2/3態(tài))、氣泡虜獲法、插板法等(需選配)

5、曲面修正:上凸曲面、下凹曲面、表面粗糙度修正

6、動/靜態(tài)接觸角測試,可測試前進和后退角,傾斜角和滾動角值(需要加配旋轉平臺)

7、拍攝圖像方法:單張或25幀/秒連續(xù)拍攝

8、左右接觸角值分別計算與比較功能,軟件自動求取平均接觸角

9、強大的數(shù)據庫管理功能:備份、壓縮、導出EXCEL表格,測值以及曲線擬合結果均可保存到導出的圖片上,直觀明了。

10、視頻錄相功能:錄制AVI格式影視圖像,可用于PPT文件制作

11、多種表面自由能估算模型,至少有9種表面自由能估算模型,不但能分析低能固體表面,也能分析高能固體表面                  

 

 

 :滾動角測試平臺

 

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