[发明专利]一种非轴对称影像法接触角测试装置和方法

权利要求书

1.一种非轴对称影像法接触角的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、通过显微镜头(5)、摄像机(6)和光路结构(4)，实时成像测试液滴(31)的垂直向和水平向两个不同的液滴图像；

步骤2、通过图像识别技术，分别测量垂直向和水平向两个不同液滴图像轮廓尺寸中的高度z、二维条件下的顶点曲率半径1/R₀1和1/R₀2、三相接触点位置的顶点曲率半径1/R1和1/R2、正视图时中心点到右侧三相接触点的宽度值x、右视图时中心点到右侧三相接触点的宽度值y，并采用如下方程式计算得到接触角及表面张力值:

其中，θ为接触角值，s为弧长，Δρ为液－气或水－油密度差，g为重力加速度，σ为表面张力值；

步骤3、垂直和水平向的液滴图像轮廓尺寸分析顺序采用测试液滴(31)90度垂直侧中两个不同的接触点位置的选择方式，从而形成4个不同接触点位置的不同角度值的计算，并进而统计出角度值的偏差范围值；

步骤4、以接触角值偏差范围《±2°作为判断材料化学多样性、异构性或表面精糙度以及表面清洁度的依据。

2.根据权利要求1所述非轴对称影像法接触角的测试方法所用的测试装置，其特征在于：包括样品台(3)、照射方向相互垂直的第一背景灯(1)和第二背景灯(2)、两组光路结构(4)和若干个显微镜头(5)和摄像机(6)，所述样品台(3)位于第一背景灯(1)、第二背景灯(2)和显微镜头(5)之间，两组所述光路结构(4)分别位于第一背景灯(1)和第二背景灯(2)关于样品台(3)的相反侧，且两组所述光路结构(4)的一端分别正对于样品台(3)的90度垂直侧，另一端均正对于显微镜头(5)。

3.根据权利要求2所述的非轴对称影像法接触角测试装置，其特征在于：所述显微镜头(5)和摄像机(6)设置为一组，两组所述光路结构(4)均包括多个棱镜，多个所述棱镜用于将测试液滴(31)的两个90度垂直侧画面折射进显微镜头(5)中。

4.根据权利要求3所述的非轴对称影像法接触角测试装置，其特征在于：两组所述光路结构(4)中的光线传播长度相同。

5.根据权利要求2所述的非轴对称影像法接触角测试装置，其特征在于：所述显微镜头(5)和摄像机(6)设置为两组，两组所述显微镜头(5)和摄像机(6)分别位于样品台(3)的90度垂直侧，且分别与第一背景灯(1)和第二背景灯(2)相对应。

6.根据权利要求2所述的非轴对称影像法接触角测试装置，其特征在于：所述第一背景灯(1)和第二背景灯(2)的光源均为平行光源。