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分享高温接触角测量仪的校准方法及过程

发布时间:2020-11-06点击次数:45次
      高温接触角测量仪原理是固体板插入液体时,只有板面与液体的夹角恰好为接触角时液面才直平伸至三相交界处,不出现弯曲。否则,液面将出现弯曲现象。因此,改变板的插入角度直至液面三相交界处附近无弯曲,这时,板面与液面的夹角即为接触角。
  其实有点类似于液滴高度/宽度法测量,运用圆方程式来拟合液滴的轮廓形状,从而计算出接触角。由于此方法假定了液滴(截面)的形状为圆的一部分,所以其适用范围只限于球状或接近球状的液滴。由于重力的影响,严格地讲,液滴的形状都偏离球型:偏离的程度随液滴的体积增大而增大;在同样的体积下,液体的比重越大,表面张力越小,偏离的幅度也越大。
  高温接触角测量仪的校准方法
  由于接触角是固体被液体浸润的量化指针,同时也能用于表面处理和表面洁净的品质管控,因此接触角测量仪的角度示值误差指标很重要。但目前国内还没有对接触角测量仪的完整性能评定,也没有统一的检定校准方法。
  考虑到目前影像法接触角测量仪多为基于圆弧法计算接触角,本文设计了一种标准玻璃角度片测量范围为6°~150°,该标准片提供的液滴影像是利用圆切线角度与圆心角度相等的原理进行制作,可提高测量准确度,且标准器制作成本不高,溯源方便。
  高温接触角测量仪的校准过程
  (1)调整工作台水平,与光轴平行;
  (2)用量块或夹具将标准角度片垂直放置在工作台上;
  (3)上下调节工作台,使标准片图形位于仪器视场中央,前后调整标准片位置,使标准片液滴影像清晰地出现在屏幕上,操作仪器获取图片信息;
  (4)在图片上,选择接触点、接触面等要素,通过软件测量出接触角大小;以测量角度30°为例,接触点为A(或B),接触面可认为是AB两点连线,用接触角测量仪的测量软件计算角度θ,即为接触角度值。按照上述步骤测量六次,取平均值;
  (5)在测量范围内,均匀选择不少于5个点进行测量。
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