Werksbeginsel van 'n waterdruppelhoekmeter

'n Watervalhoekmeter, as 'n presisiemetingsinstrument, word hoofsaaklik gebruik om die hidrofilisiteit en hidrofobisiteit van 'n materiaaloppervlak te bepaal. Die werkingsbeginsel daarvan is gebaseer op die kontakhoek wat gevorm word deur 'n vloeistofdruppel op 'n soliede oppervlak-die hoek tussen die lug-vloeistofkoppelvlak en die vastestof-vloeistofkoppelvlak. Deur hierdie hoek te meet, kan die wedersydse aantrekkingskrag tussen die vloeistof en die vaste stof afgelei word, waardeur die benattingseienskappe van die materiaaloppervlak bepaal word.

'n Waterdruppelhoekmeter bestaan ​​tipies uit vier hoofkomponente: 'n druppeltoedieningstelsel, 'n monsterstadium, 'n beeldstelsel en ontledingsagteware. Die druppeltoevoerstelsel beheer presies die volume van die druppel en plaas dit akkuraat op die vaste monster. Die monsterstadium verseker en pas die posisie van die monster wat getoets word fyn aan. 'n Hoë-resolusiebeeldingstelsel, soos 'n hoë-definisiekamera, neem die druppel se profiel van die kant of voorkant vas. Ten slotte, toegewyde ontledingsagteware gebruik beeldverwerkingstegnieke om die kontakhoek te bereken.

Tydens die metingsproses word 'n klein druppel vloeistof eers met 'n mikrospuit op die vaste monster toegedien. Soos die druppel vorm, vang die beeldstelsel onmiddellik sy vorm en kontoere vas. Die ontledingsagteware bereken die kontakhoek gebaseer op die vasgelê beeld deur 'n spesifieke algoritme te gebruik.