Arbetsprincipen för en vattendroppsvinkelmätare

En vattendroppsvinkelmätare, som ett precisionsmätverktyg, används främst för att bedöma en materialytas hydrofilicitet och hydrofobicitet. Dess funktionsprincip är baserad på kontaktvinkeln som bildas av en vätskedroppe på en fast yta-vinkeln mellan luft-vätskegränsytan och den fasta-vätskegränsytan. Genom att mäta denna vinkel kan man sluta sig till den ömsesidiga attraktionen mellan vätskan och det fasta ämnet, vilket därigenom bestämmer materialytans vätningsegenskaper.

En vattendroppsvinkelmätare består vanligtvis av fyra huvudkomponenter: ett dropputmatningssystem, ett provsteg, ett bildsystem och analysmjukvara. Droppdoseringssystemet kontrollerar noggrant droppens volym och placerar den exakt på det fasta provet. Provsteget säkrar och finjusterar läget för provet som testas. Ett hög-bildsystem, som en hög-upplösningskamera, fångar droppens profil från sidan eller framifrån. Slutligen använder dedikerad analysmjukvara bildbehandlingstekniker för att beräkna kontaktvinkeln.

Under mätningsprocessen appliceras först en liten droppe vätska på det fasta provet med hjälp av en mikrospruta. När droppen bildas fångar bildsystemet omedelbart dess form och konturer. Analysmjukvaran beräknar kontaktvinkeln baserat på den tagna bilden med hjälp av en specifik algoritm.