接觸角測量儀是一種用于測量液體對固體的接觸角的設(shè)備，其測量原理如下：
1.光學(xué)成像：測量儀首先需要將測試液滴滴到待測固體表面上，確保液滴與固體表面的接觸區(qū)域較小。然后，測量儀會對液滴進(jìn)行放大成像，借助光學(xué)顯微鏡來觀察。
2.圖像處理：測量儀使用圖像處理算法對液滴的邊界進(jìn)行識別和跟蹤。通過測量液滴邊界與固體表面之間的接觸線長度，可以計算得到接觸角。這個計算過程基于Young-Laplace方程，其中考慮了液體的表面張力以及液滴的形狀、半徑等參數(shù)。
3.校準(zhǔn)操作：在測量過程中，儀器會通過一系列校準(zhǔn)操作來確保精確度。例如，校準(zhǔn)液體的表面張力和稠度，以及儀器本身的刻度和像素密度。只有在校準(zhǔn)準(zhǔn)確無誤的情況下，才能保證測量結(jié)果的可靠性。
1.直接測量法：直接測量法是通過觀察液滴在固體表面上的接觸線形態(tài)并進(jìn)行圖像分析，可以計算得到液滴在固體表面上的接觸角。這種方法簡單直觀，適用于大多數(shù)情況。
2.間接測量法：間接測量法包括液滴高度/寬度法、圓方程式擬合法等。這些方法假定了液滴(截面)的形狀為圓的一部分，所以其適用范圍只限于球狀或接近球狀的液滴。由于重力的影響，嚴(yán)格地講，液滴的形狀都偏離球型：偏離的程度隨液滴的體積增大而增大；在同樣的體積下，液體的比重越大，表面張力越小，偏離的幅度也越大。
接觸角測量儀可以準(zhǔn)確可靠地完成接觸角、滾動角、表面自由能和表界面張力的測量。以下是對這些功能的詳細(xì)解釋：
1.接觸角測量
靜態(tài)接觸角：通過觀察液滴在固體表面的形態(tài)來確定接觸角的大小，這是表征固液界面性質(zhì)的重要物理量。
動態(tài)接觸角：利用液滴在固體表面的運動過程來測量接觸角，適用于一些復(fù)雜的接觸角測量場景。
2.滾動角測量
自動傾斜臺：全自動傾斜臺和視頻系統(tǒng)由軟件控制，自動記錄傾斜過程中液滴的形狀變化，傾斜角度和位置移動，自動測量滾動角、前進(jìn)角和后退角等相關(guān)參數(shù)。
3.表面自由能測量
多種計算方法：固體表面自由能測量軟件包括了多種表面自由能數(shù)值及其組成的計算方法，涉及到一般表面、低能表面、高能表面、等離子體處理表面等實際應(yīng)用。
4.表界面張力測量
懸滴法：使用懸滴法對液體的表面張力或界面張力進(jìn)行測量。
