HE-CA200水滴角接触角测量仪的工作原理及技术特点

水滴角接触角测量仪用于测试和分析液体在固体表面的接触角、液体的表面张力、固体的表面能等。实现对固体表面的亲/疏水性分析、润湿性分析、洁净度检测、处理效果评估，以及液体被竞争、吸附、吸收和铺展等过程分析。广泛应用于化工、医药、食品、电子、印染、喷涂 和科教等众多领域的测试与研究。本文将深入探讨水滴角接触角测量仪的工作原理、技术特点、应用领域以及技术参数，以期为读者提供一个全面而深入的了解。

一、工作原理与技术特点

水滴角接触角测量仪主要通过观察液体（通常是水）在固体表面形成的接触角来评估该表面的润湿性能。接触角是气-液界面与固-液界面之间的夹角，是表征固体表面湿润度的一个重要参数。低接触角表示表面亲水性强，易于被液体润湿；而高接触角则表明表面疏水，液体难以在其上铺展。

该仪器采用现代化工艺制造，集成了高分辨率变焦式显微镜、专用CMOS数字摄像机以及高亮度LED背景光源系统。这些先进的部件共同工作，能够精确捕捉并测量水滴在固体表面形成的接触角。此外，仪器还配备了三维样品台，可实现工作台在上下、左右、前后等多个方向上的精密移动，以适应不同形状和尺寸的样品测试需求。

二、技术特点方面，水滴角接触角测量仪具有以下几个显著优势：

1. 高精度：接触角测量精度可达±0.1°，确保了测试结果的准确性和可靠性。
2. 多功能性：支持多种接触角测试方法，包括座滴法、悬滴法等，满足不同实验需求。
3. 操作简便：仪器设计美观大方，操作界面友好，即使是非专业人员也能快速上手。
4. 数据处理能力强：配备的软件具备强大的数据修正和保存功能，能够同时保存多次测试结果，便于用户进行数据分析和管理。

三、 应用领域

水滴角接触角测量仪的应用领域极为广泛，以下列举几个典型场景：

1. 材料科学：在材料研发过程中，通过测量不同材料表面的接触角，可以评估其润湿性能，进而指导材料改性和表面处理工艺的优化。
2. 生物医学：在医疗器械和生物材料的研发中，接触角的测量对于评估材料的生物相容性和血液相容性具有重要意义。
3. 化学工程：在涂料、油墨、胶粘剂等化工产品的生产和质量控制中，接触角测量仪用于评估产品的润湿性和附着力，确保产品质量。
4. 表面物理：研究固体表面微观结构和性质时，接触角测量仪作为一种重要工具，能够揭示表面粗糙度、化学成分等因素对润湿性能的影响。

四、技术参数

设备型号： HE-CA200

接触角测量：

1. 分析算法：圆环法、椭圆法、Y-L法；

2. 具有左接触角、右接触角和平均接触角分开测试和比较功能；

3. 具有凹面、凸面、弧面、超亲水、超疏水等特殊表面分析功能；

4. 具有不规则形、非轴对称本征接触角的分析功能；

5. 具有自动分析接触角变化过程的批处理测试功能。

6. 测量范围：0°～180°

7. 测量精度：±0.1°

8. 提供标定块，可随时对测量精度进行校准

9. 测量分辨率：0.001°

表面/界面张力测量：

1) 分析算法：手动法、自动法

2) 测量范围：0.01～2000mN/m

3) 测量精度：±0.1%

4) 测量分辨率：0.001mN/m

表面能估算：

A. 估算模型：Fowkes、扩展Fowkes、Owens-Wendt、van OSS、  Wu调和平均法、状态方程法；

B. 可分别得到固体表面能、色散力、极性力、氢键力、范德华分量、路易斯酸分量、路易斯碱分量等；

C. 液体数据库：预置37种常用液体表面张力及其分量数据，数据可直接调入用于表面能估算；

D. 液体库数据可自行添加、删除和修改。

润湿性分析： 通过液体的表面张力和对固体的接触角可分析该固体的润湿程度，包括粘附功、铺展系数和粘附张力

数据管理：

1. 通过试验模板保存试验信息、试验数据和图片

2. 新建的试验模板保存后可重复调入使用

3. 可对试验数据进行修改、删除和调入再分析等

4. 试验数据可标注于图片上，并随图片一起保存

5. 试验结果可导出至Word、Excel和PDF

图像拍摄： 单张拍摄、连续拍摄、视频录制和图片回放，可选择采用相机外觖发功能自动拍摄

光学成像系统：

1) 相机：300万像素、帧率36帧/秒

2) 镜头：0.7～4.5×连续变倍、工作距离95mm

3) 调焦范围：±12.5mm；调焦精度：0.25mm

4) 调焦时软件自动检测清晰度，消除人为误差

5) 水平和俯仰调整范围：±2°

6) 背光源：LED冷光源+遮光板，亮度无极调节

滴液系统：

1. 滴液方式：软件控制进样器自动滴液和自动升降

2. 最小滴液量：0.1μl/滴

3. 滴液精度：±0.05μl

主机参数：

1、 台面尺寸：X100×Y120mm

2、 移动行程：X86×Y100×Z50mm

3、 移动方式：手动旋钮控制三维移动定位

4、 尺寸：约W680×D280×H560mm

5、 重量：约35kg

6、 电源：  AC220V 50HZ