[实用新型]采用真实液滴法的便携式接触角测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种接触角测试仪器，具体为采用真实液滴法的便携式接触角测试装置。

背景技术

液-液界面张力、液-气表面张力以及固-液接触角值等基本指标是表征物质物理化学性质的基本参数，接触角是指在固体水平平面上滴上一小滴液滴，固体表面上的固-液-气三相交界点处，其气-液界面和固-液界面两切线把液相夹在其中时所形成的角度。接触角测试是分析固-液界面物理化学性质的最主要手段，通过测试所得到的接触角值，经过Equation of state算法，仅使用一种液滴就可以非常准确的分析得出固体的表面张力值(达因值)。

目前，接触角测试仪器通常均是标准设计的仪器，体积大，需要市电供电，不利于携带或野外作业，也利于复杂样品、大尺寸样品的测值；如专利号为200610050811.8和200620103753.6的专利提供的一种基于高速图像处理的液体表界面动态特性测量分析仪，专利号为201010600278.4的专利提供的接触角及表面能测量装置，专利号为200710142656.7的专利提供的测量接触角装置。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足及问题，本实用新型提供了一种采用真实液滴法的便携式接触角测试装置，可以通过笔记本电脑的锂电池供电，采用特殊设计的小倾角镜头和简化的机械结构，真正实现了便携的目标，应用范围广泛，具有相当高的推广价值。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的

采用真实液滴法的便携式接触角测试装置，主要结构包括顶针夹具、带螺纹的导杆、带内螺纹的旋钮A、固定连接杆及微量进样器夹具、带内螺纹的旋钮B及固定块、顶针、微量进样器、带外螺纹的导杆、LED背光板、垂直导槽固定连接块、带倾角调整的固定连接块、USB相机、小倾角小口径光学镜头、仪器箱体。

带内螺纹的旋钮B通过固定块固定在仪器箱体上，旋钮B内部装有带外螺纹的导杆，导杆的一端连接带微量进样器夹具的固定连接杆，导杆的上端固定有带内螺纹的旋钮A，旋钮A内装上一个带螺纹的导杆，此导杆的上端装有一个固定顶针的夹具，微量进样器的主体部分固定在微量进样器夹具上，仪器箱体的一侧装有一个背光板，另一侧装有一支架，支架上固定一可垂直移动的导槽固定连接块，导槽固定连接块的下端通过螺丝固定一可调整镜头倾角连接块，可调倾角连接块内部装有一由USB供电的USB相机，在相机的前端安装有一小倾角小口径光学镜头。

所述可调倾角连接块倾角角度小于3度，小倾角小口径光学镜头放大倍率为1X，通过镜头口径大小与物距尺寸的综合设计，实现小倾角目的。

所述背光板采用3.3V电压供电的LED背光板，3.3V电压取自于电脑的USB通讯接口的5V，通过串连电阻的方式使其降压至3.3V后使用。

所述USB相机为低照度USB数字相机。

本仪器的分析方法为：采用一定的数学算子自动查找实时捕捉的图片中接触角形成的液滴的轮廓边缘；自动记录下边缘点的坐标位置；按设置的曲线方程将查找的边缘点通过最小二乘法等算法实现自动拟合成曲线，并得出曲线方程；根据曲线与实际坐标点位置进行匹配判断，计算得出拟合度因子；自动求解固-液接触点位置的斜率K值，并进而自动计算得出接触角的角度值。

本实用新型体积小型，且采用简单的供电方式即可实现装置的正常运行，可实现对大样品、在线测值、野外测值、特殊规格接触角的测试，非常值得在薄膜、PDP、LCD、石油石化、芯片、陶瓷等行业的应用，具有非常高的推广价值。

附图说明

图1为本实用新型一实施例结构示意图

图中：1-顶针夹具；2-带螺纹的导杆；3-带内螺纹的旋钮A；4-固定连接杆及微量进样器夹具；5-带内螺纹的旋钮B；6-顶针；7-微量进样器；8-带外螺纹的导杆；9-LED背光板；10-垂直导槽，11-固定螺丝，12-垂直导槽固定连接块；13-带倾角调整的固定连接块；14-由USB供电的USB相机；15-小倾角光学镜头；16-仪器箱体。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型进一步进行说明

如图1所示实施例，采用真实液滴法的便携式接触角测试装置，主要结构包括顶针夹具、带螺纹的导杆、带内螺纹的旋钮A、固定连接杆及微量进样器夹具、带内螺纹的旋钮B、顶针、微量进样器、带外螺纹的导杆、LED背光板、垂直导槽固定连接块、带倾角调整的固定连接块、USB相机、小倾角光学镜头、仪器箱体。