[发明专利]一种液滴接触角的测量系统及方法

权利要求书

1.一种液滴接触角的测量系统，其特征在于，包括：样品操控装置、用于对液滴进行斜射式照明的光源、用于采集液滴图像的图像采集装置和用于对液滴图像进行分析获得液滴接触角的数据分析装置；

数据分析装置使用背景减除法对液滴图像进行处理，获取背景校正后的图像，对背景校正后的图像进行高斯模糊处理，获取平滑图像，对平滑图像进行二值化处理，获取二值化处理后图像，对二值化处理后图像进行开闭运算，获取边界连续的图像，对边界连续的图像进行边缘检测获取液滴轮廓，根据液滴轮廓计算液滴与基底的接触半径，使用球冠模型对液滴与基底的接触半径进行分析，获得液滴接触角；

样品操控装置包括透明容器和影响液体注入装置，透明容器内设置凸台，凸台上表面的基底为白色漫反射基底，透明容器的上端口设置透明窗口，影响液体注入装置穿过窗口延伸至透明容器底部；

所述光源透过石英容器对液滴进行斜射式照明，使液滴轮廓投影至漫反射白色基底上；

影响液体注入装置包括注射器和输送管，输送管的一端与注射器连接，输送管的另一端穿过透明窗口延伸至透明容器底部；所述输送管采用硅胶管，通过影响液体注入装置将影响液滴浸润效果的影响液体注入透明容器内。

2.如权利要求1所述的液滴接触角的测量系统，其特征在于，图像采集装置俯视采集液滴图像。

3.如权利要求1所述的液滴接触角的测量系统，其特征在于，数据分析装置使用球冠模型对液滴与基底的接触半径进行分析，获得液滴接触角的具体过程为：

获取液滴体积和液滴与基底的接触半径；

根据球的体积公式，计算液滴顶点到基底的高度；

根据液滴顶点到基底的高度和液滴与基底的接触半径，计算获得液滴接触角。

4.一种液滴接触角的测量方法，其特征在于，包括：

将待测固体片放置于透明容器的凸台上；

对待测固体片进行斜射式照明；

采集待测固体片背景图像；

将液滴滴于待测固体片上；

向透明容器内注入影响液滴浸润效果的液体；

采集斜射式照明下的液滴图像；

对液滴图像进行分析，获取液滴接触角。

5.如权利要求4所述的液滴接触角的测量方法，其特征在于，通过移液枪将液滴滴于待测固体片上，并记录液体体积。

6.如权利要求4所述的液滴接触角的测量方法，其特征在于，将液滴滴于待测固体片上后，将透明容器与透明窗口密封连接。

7.如权利要求4所述的液滴接触角的测量方法，其特征在于，连续采集液滴图像，对连续采集的液滴图像进行分析，获得液滴接触角的变化曲线图。