如何选择接触角测量仪？

       使用接触角测量仪测量表面/界面张力时，张力专用注射针将作为“标尺”。 所以注射针的选择就变得至关重要。如何选择张力专用注射针呢？ 

       (1) 用于形成液滴的注射针的管口必须尽可能WM无瑕，无瑕疵，而且呈规则的圆形。其表面 的化学属性也应尽量均匀、同一，以保证待测液体能均匀地润湿管端口表面，形成一ZX轴对称 的液滴。

       (2) 同样非常重要的是：选择一适当尺寸（外径）的注射针，来形成用于测量 IFT 的悬滴或上升 气泡。管口的尺寸 (直径) 将直接影响形成的液滴的形状，为了保证测量的准确性和精度，液滴的形状应尽可能地偏离球形。应避免采用管口尺寸 (直径) 太小的注射针来形成悬滴，请参照下表选择一适当尺寸（外径 o.d.）的注射针用于测量。

       接触角测量仪的检测系统发展是经历了从目测量角器（Goniometer）到视频影像系统（ video base）的转变。上世纪的接触角测量仪是以目测量角器为主流的，随着计算机的发展，以视频系统为检测器的接触角测量仪也迅猛发展起来。20年来，接触角测量仪的视频系统也经历了从模拟相机到数字相机的转变过程，目前市场的主流是USB数字工业相机，由于个别厂家的误导，使客户往往陷入到“ 盲目追求ZD视频速度和ZD分辨率”的误区。 在此，我们将数字相机的选择介绍给大家： 

       数字相机按照接口标准不同，可以分为1394相机、USB相机、CameraLink相机以及Gige相机四种。其中CameraLink接口相机能够解决大数据量传送问题；Gige接口相机能够解决长距离、快速传输问题；而1394相机和USB接口相机具有简单易用、性价比高等特点；

       数字相机最基础功能就是将光信号转变成为有序的电信 号。选择合适的相机也是接触角测量仪视频系统设计中的重要环节，工业相机不仅是直接决定所采集到的 图像分辨率、图像质量等。

好的工业相机应具有高精度、高清晰度、低噪声等特点，而且通过计算机可以编程 控制曝光时间、亮度、增益等参数，另外图像窗口无级缩放，带有外触发输入等功能。 

衡量工业相机主要参数：

1. 分辨率（Resolution）：相机每次采集图像的像素点数（Pixels），对于工业数字相机一般是直接 与光电传感器的像元数对应的，

2. 像素深度（Pixel Depth）：即每像素数据的位数，一般常用的是8Bit，对于工业数字数字相机一般还会有10Bit、12Bit等。

3. ZD帧率（Frame Rate）：相机采集传输图像的速率，对于面阵相机一般为每秒采集的帧数（Frames/Sec.），对于线阵相机机为每秒采集的行数（Hz）。

4. 曝光方式（Exposure）和快门速度（Shutter）：对于工业线阵相机都是逐行曝光的方式，可以 选择固定行频和外触发同步的采集方式，曝光时间可以与行周期一致，也可以设定一个固定的时间； 面阵相机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式，工业数字相机一般都提供外触发采图的功 能。快门速度一般可到10微秒，高速相机还可以更快。

5. 像元尺寸（Pixel Size）：像元大小和像元数（分辨率）共同决定了相机靶面的大小。目前工业数 字相机像元尺寸一般为3μm-10μm，一般像元尺寸越小，制造难度越大，图像质量也越不容易提高。

6. 光谱响应特性（Spectral Range）：是指该像元传感器对不同光波的敏感特性，一般响应范围是 350nm－1000nm，一些相机在靶面前加了一个滤镜，滤除红外光线，如果系统需要对红外感光时可去

       通常高清图像采集，想要达到预期的高清效果，只有高清工业相机是不够的，高清工业镜头也是整个系统所不能缺少的。我们还应注意一个要素—传感器的尺寸（或者说是像素大小）。对于同样像素的传感器，传感器的大小决定了其单个像素的大小，也就决定了成像的清晰程度。

举例来说，市面上我们常见的500万像素工业相机大多对应2/3"（1"）传感器，2/3"传感器对应成像规格为8.8mm×6.6mm，粗略估计单个像素点的大小大概为3.4μm×3.4μm；而常见300万像素产品大多只有1/3"（1/2"）大小，1/3"传感器对应成像规格为4.8mm×3.6mm，同样可算得单个像素点的大小大概是2.4μm×2.4μm。由此，300万像素传感器与500万像素传感器相比，总像素虽然相差了近一倍，但是由于传感器面积小了一倍，单个像素小了1μm，而也这正是影响整个画面清晰度的重要因素。

       由此得出，图像的清晰度不只是看总像素，也不是单看工业摄像机或者传感器，而是要结合传感器尺寸看单个像素的大小，再选择匹配的工业镜头。用户在选配设备的时候既要理性看待"超高像素和速度"之说。

使用接触角测量仪测量表面/界面张力时，张力专用注射针将作为“标尺”。 所以注射针的选择就变得至关重要。如何选择张力专用注射针呢？

(1) 用于形成液滴的注射针的管口必须尽可能完 美无瑕，无瑕疵，而且呈规则的圆形。其表面的化学属性也应尽量均匀、同一，以保证待测液体能均匀地润湿管端口表面，形成一中 心轴对称的液滴。

 (2) 同样非常重要的是：选择一适当尺寸（外径）的注射针，来形成用于测量 IFT 的悬滴或上升气泡。管口的尺寸 (直径) 将直接影响形成的液滴的形状，为了保证测量的准确性和精度，液滴的形状应尽可能地偏离球形。应避免采用管口尺寸 (直径) 太小的注射针来形成悬滴，请参照下表选择一适当尺寸（外径 o.d.）的注射针用于测量。

接触角测量仪的检测系统发展是经历了从目测量角器（Goniometer）到视频影像系统（ video base）的转变。上世纪的接触角测量仪是以目测量角器为主流的，随着计算机的发展，以视频系统为检测器的接触角测量仪也迅猛发展起来。20年来，接触角测量仪的视频系统也经历了从模拟相机到数字相机的转变过程，目前市场的主流是USB数字工业相机，由于个别厂家的误导，使客户往往陷入到“ 盲目追求最 大视频速度和最 大分辨率”的误区。 在此，我们将数字相机的选择介绍给大家：

数字相机按照接口标准不同，可以分为1394相机、USB相机、CameraLink相机以及Gige相机四种。其中CameraLink接口相机能够解决大数据量传送问题；Gige接口相机能够解决长距离、快速传输问题；而1394相机和USB接口相机具有简单易用、性价比高等特点；

数字相机最基础功能就是将光信号转变成为有序的电信 号。选择合适的相机也是接触角测量仪视频系统设计中的重要环节，工业相机不仅是直接决定所采集到的 图像分辨率、图像质量等。

好的工业相机应具有高精度、高清晰度、低噪声等特点，而且通过计算机可以编程 控制曝光时间、亮度、增益等参数，另外图像窗口无级缩放，带有外触发输入等功能。

衡量工业相机主要参数

1. 分辨率（Resolution）：相机每次采集图像的像素点数（Pixels），对于工业数字相机一般是直接 与光电传感器的像元数对应的，

2. 像素深度（Pixel Depth）：即每像素数据的位数，一般常用的是8Bit，对于工业数字数字相机一般还会有10Bit、12Bit等。

3. 最 大帧率（Frame Rate）：相机采集传输图像的速率，对于面阵相机一般为每秒采集的帧数（Frames/Sec.），对于线阵相机机为每秒采集的行数（Hz）。

4. 曝光方式（Exposure）和快门速度（Shutter）：对于工业线阵相机都是逐行曝光的方式，可以 选择固定行频和外触发同步的采集方式，曝光时间可以与行周期一致，也可以设定一个固定的时间； 面阵相机有帧曝光、场曝光和滚动行曝光等几种常见方式，工业数字相机一般都提供外触发采图的功 能。快门速度一般可到10微秒，高速相机还可以更快。

5. 像元尺寸（Pixel Size）：像元大小和像元数（分辨率）共同决定了相机靶面的大小。目前工业数 字相机像元尺寸一般为3μm-10μm，一般像元尺寸越小，制造难度越大，图像质量也越不容易提高。

6. 光谱响应特性（Spectral Range）：是指该像元传感器对不同光波的敏感特性，一般响应范围是 350nm－1000nm，一些相机在靶面前加了一个滤镜，滤除红外光线，如果系统需要对红外感光时可去

通常高清图像采集，想要达到预期的高清效果，只有高清工业相机是不够的，高清工业镜头也是整个系统所不能缺少的。我们还应注意一个要素—传感器的尺寸（或者说是像素大小）。对于同样像素的传感器，传感器的大小决定了其单个像素的大小，也就决定了成像的清晰程度。

举例来说，市面上我们常见的500万像素工业相机大多对应2/3"（1"）传感器，2/3"传感器对应成像规格为8.8mm×6.6mm，粗略估计单个像素点的大小大概为3.4μm×3.4μm；而常见300万像素产品大多只有1/3"（1/2"）大小，1/3"传感器对应成像规格为4.8mm×3.6mm，同样可算得单个像素点的大小大概是2.4μm×2.4μm。由此，300万像素传感器与500万像素传感器相比，总像素虽然相差了近一倍，但是由于传感器面积小了一倍，单个像素小了1μm，而也这正是影响整个画面清晰度的重要因素。

由此得出，图像的清晰度不只是看总像素，也不是单看工业摄像机或者传感器，而是要结合传感器尺寸看单个像素的大小，再选择匹配的工业镜头。用户在选配设备的时候既要理性看待"超高像素和速度"之说。

接触角测量仪：主要用于测量液体对固体的接触角, 即液体对固体的浸润性。该仪器能测量各种液体对各种材料的接触角。该仪器对石油，印染，医药，喷涂，选矿等行业的科研生产有非常重要的作用。

接触角：contact angle，指在一固体水平平面上滴一液滴，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成的角。

CCD摄像机:是Charge Coupled Device(电荷耦合器件)的缩写，它是一种半导体成像器件，因而具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。

Kruss：德国kruss克吕士自从KRÜSS开始将知识和工程技能投入到仪器的开发中，表面科学的重要性大大增加。我,产品有接触角测量仪,表面张力仪,泡沫分析仪

水滴角测试仪：水滴角的定义为在固、液、气三相交界面处，气-液相界面与固-液相界面之间的夹角，水滴角是显示固体表面湿度的尺度，利用大部分固着物液滴进行测定，低接触角表示湿度高（亲水性）表面易粘贴。

表面能：表面能是恒温、恒压、恒组成情况下，可逆地增加物系表面积须对物质所做的非体积功。表面能的另一种定义是，表面粒子相对于内部粒子所多出的能量。

Kruss接触角测量仪在上海尔迪仪器科技有限公司有售，有需要可联系我司。

想要了解更多关于Kruss接触角测量仪的资料，可以联系上海尔迪仪器科技有限公司。

接触角测量仪作为表面科学研究中的重要工具，用于测量液滴与固体表面之间的接触角，从而评估表面能、湿润性等关键性能。在实际应用中，为了确保测量结果的准确性和重复性，接触角测量仪的定期校准显得尤为重要。本文将详细介绍如何校准接触角测量仪，并探讨一些常见的校准方法和技术，帮助使用者确保设备的精度，提升实验数据的可靠性。

接触角测量仪校准的重要性

接触角测量仪的精确度直接影响到实验结果的可信度，因此，设备的校准至关重要。随着时间的推移，设备的传感器、软件算法、光学系统等可能会发生偏差或老化，导致测量数据出现误差。为了维持接触角测量仪的高精度，定期校准是保持其稳定性的关键手段。

校准方法概述

1. 液滴法校准 液滴法是常见的接触角测量仪校准方法之一。该方法通过在已知表面上滴加标准液滴，测量其接触角与已知值的偏差，来验证仪器的准确性。常用的标准液体包括水、二甲基硅油等，这些液体具有已知的表面张力。

2. 标准样品法 使用已知接触角的标准样品进行校准也是一种常用的方法。这些标准样品的表面能和接触角在多个文献中有明确记录，通过测量这些标准样品的接触角，可以对仪器进行验证与调整。标准样品法适用于检测仪器系统的整体性能，能够有效识别测量系统中的潜在问题。

3. 校准软件调试 现代接触角测量仪常配备专业的软件，支持自动校准功能。通过对比实验数据与预设标准，软件可以自动调整测量参数和算法，确保仪器在不同条件下的稳定性。定期更新和调试这些软件对于维持仪器精度至关重要。

校准的步骤和注意事项

接触角测量仪的校准步骤通常包括以下几个方面：

1. 选择合适的标准液体和标准样品：根据实验需求选择适当的液体或样品，以确保校准数据的准确性。
2. 检查光学系统：确保镜头、光源等部件清洁，避免灰尘和污渍影响测量结果。
3. 校准过程中的温度控制：温度是影响接触角测量的重要因素，确保实验环境的温度稳定在适宜范围内，以减少温度波动带来的误差。
4. 数据记录与分析：记录每次校准的数据，并进行统计分析。如果发现数据偏差较大，需要检查仪器的硬件和软件设置。

常见问题与解决方案

1. 光源不稳定：接触角测量仪的光源不稳定可能会导致测量结果的误差。建议定期检查光源系统，并在必要时更换灯泡或调整光源强度。

2. 液滴蒸发：液滴蒸发会导致接触角的变化，特别是在高温环境下。为了避免这种情况，校准过程中应确保液滴的稳定性，必要时可采用恒温设备。

3. 仪器老化问题：长期使用的接触角测量仪可能会出现老化现象，影响传感器和软件的准确性。定期的维护和校准能够延长仪器的使用寿命。

结语

通过合理的校准方法和步骤，可以有效确保接触角测量仪的测量精度，从而提高实验数据的可靠性。无论是液滴法校准、标准样品法，还是软件调试，校准的每一个环节都需要细心操作，确保仪器始终处于佳状态。只有如此，才能在表面科学研究中获得准确且可重复的实验结果，推动相关研究的深入开展。