Instrumenti za merjenje optičnega kontaktnega kota lahko snemajo slike kapljic in samodejno analizirajo obliko kapljic. Oblika kapljic je funkcija površinske napetosti tekočine, gravitacije ter razlik v gostoti in vlažnosti med različnimi vzorci tekočine in okoljem.
Na trdnih površinah sta oblika kapljic in kontaktni kot odvisni tudi od lastnosti trdne snovi (kot sta prosta površinska energija in morfologija). Dobljene slike smo analizirali z metodo prileganja profila kapljic za določitev kontaktnega kota in površinske napetosti. Površinsko prosto energijo materiala lahko izračunamo z meritvami kontaktnih kotov z uporabo več tekočin z znanimi površinskimi napetostmi.
Načelo metode analize slike tester kontaktnih kotov
Metoda analize slike je preprosta metoda za merjenje ali izračun kontaktnega kota med tekočino in trdno površino tako, da kapljico tekočine, ki ustreza zahtevani prostornini, spusti na trdno površino s tehnologijo analize slike. Kot instrument metode analize slike njegove osnovne komponente niso poleg vira svetlobe, vzorčne stopnje, leče, sistema za zajem slike in kota sistema vzorčenja.
Metoda izračuna kontaktnega kota običajno temelji na določenem matematičnem modelu, na primer kapljico lahko obravnavamo kot del krogle ali stožca, nato pa se vrednost kontaktnega kota izračuna z merjenjem posebnih parametrov, kot so širina/višina. ali z neposredno montažo. Young-Laplaceova enačba opisuje razmerje med notranjo in zunanjo razliko tlaka zaprtega vmesnika, ukrivljenostjo vmesnika in medfazno napetostjo in se lahko uporablja za natančen opis konture osno simetrične kapljice, da se izračuna njen stik. kota.
Osnovna sestava instrumenta: svetlobni vir, stopnja vzorca, leča, sistem za zajem slike, sistem za vbrizgavanje vzorcev.
Načelo testerja kontaktnega kota po metodi dveh plošč
Ko je trdna plošča vstavljena v tekočino, le ko je kot med površino plošče in tekočino točno kontaktni kot, se bo površina tekočine razširila naravnost do trifaznega stičišča brez upogibanja. V nasprotnem primeru se bo površina tekočine upognila. Zato spreminjanje vstavitve plošče Kot je dokler ni upogibanja v bližini trifaznega stičišča površine tekočine. V tem času je kot med površino plošče in površino tekočine kontaktni kot.
Tenziometrijski tester kontaktnega kota
Ta metoda se včasih imenuje metoda Wilhelmyjeve plošče za merjenje kontaktnega kota, posebno načelo pa je naslednje: trdna vzorčna plošča je potopljena v preskusno tekočino. Zaradi površinske napetosti tekočine in proste površinske energije trdne snovi bo merilna celica zaznala silo A navzdol F (močilna sila)
Štirihodni merilnik kontaktnega kota
Tester kontaktnega kota se uporablja predvsem za merjenje kontaktnega kota prahu. Osnovno načelo tega testerja kontaktnega kota je, da je reža med trdnimi delci v cevi, ki vsebuje prah, enakovredna snopu kapilar. Kapilarno delovanje omogoča omočljivost. Tekočina na površini trdnega prahu prodre v kolono prahu. Ker je kapilarno delovanje odvisno od površinske napetosti tekočine in kontaktnega kota s trdno snovjo, lahko merjenje prepustnosti tekočine z znano površinsko napetostjo v prašničnem stolpcu zagotovi stik tekočine s poznavanjem kota prahu.