Прибор для измерения краевого угла смачивания BGD 190/S

1. Общая информация

Краевой угол смачивания - это угол между касательной к границе раздела газ-жидкость в точке контакта газовой, жидкой и твёрдой фаз и границей раздела твёрдое тело–жидкость. Измерение краевого угла смачивания является одним из основных методов оценки поверхностных свойств материалов. Данный исследовательский прибор для измерения краевого угла смачивания основан на принципе оптической визуализации. Прибор использует анализ профиля изображения для измерения краевого угла смачивания, смачиваемости, межфазного натяжения, углов натекания и оттекания, а также других характеристик поверхности. Прибор оснащён полностью автоматической системой подачи жидкости, обладает высокой функциональностью и расширяемостью и может применяться для выполнения различных стандартных измерений.

2. Области применения

Приборы для измерения краевого угла смачивания широко применяются в различных отраслях. Измерение краевого угла смачивания является важным методом оценки поверхностных свойств в производстве мобильных телефонов и стекла, при обработке поверхностей, исследовании материалов, в химической промышленности, производстве полупроводников, лакокрасочных и печатных материалов, электронных схем, текстильных волокон, а также в медико-биологических исследованиях.

(Для выполнения некоторых измерительных функций требуется приобретение специальных принадлежностей.)

1.     Исследование смачивания твёрдой поверхности жидкостью, включая растекание, проникновение, поглощение и другие процессы. Статический краевой угол смачивания измеряется методом лежащей капли (sessile drop).

2.     Измерение угла натекания (ACA), угла оттекания (RCA), гистерезиса краевого угла, угла скатывания и динамического краевого угла материалов на твёрдой поверхности.

3.     Непрерывное исследование и регистрация во времени процессов поглощения материала с анализом изменения краевого угла смачивания во времени.

4.     Измерение краевого угла смачивания различных специальных материалов, включая порошки, криволинейные поверхности, сверхгидрофобные и сверхгидрофильные образцы.

5.     Измерение краевого угла смачивания материала, погружённого в жидкость, методом прикреплённой капли (attached drop).

6.     Измерение межфазного натяжения, полярной и дисперсионной составляющих различных жидкостей методом висячей капли (pendant drop).

7.     Расчёт свободной поверхностной энергии и анализ её полярной и дисперсионной составляющих.

8.     Анализ адгезии жидкости на твёрдой поверхности, оценка однородности и чистоты поверхности и т. д.

3. Принцип работы

Прибор для измерения краевого угла смачивания состоит из пяти основных частей: источника света, инжекционного блока, предметного стола для образца, системы регистрации изображения и аналитического программного обеспечения. Прибор работает на основе принципа оптической визуализации.

Источник света: используется компактный светодиодный источник холодного света, обеспечивающий равномерное освещение, чёткое изображение и длительный срок службы.

Инжекционный блок: оснащён высокоточным инжекционным насосом, управляемым программным обеспечением с заданием количественной подачи и постоянной скорости. Обеспечивает стабильное формирование капли с точностью до 0,01 мкл.

Предметный стол: используется трёхмерная ручная прецизионная платформа, обеспечивающая гибкое управление и точное позиционирование. Предметный стол может быть изготовлен с учётом фактических размеров образца.

Система регистрации изображения: используется импортная чёрно-белая CCD-камера, обеспечивающая стабильную съёмку и чёткое изображение. Объектив промышленного класса немецкого производства имеет регулируемое увеличение 0,7-4,5× и обеспечивает получение изображения без искажений.

Аналитическое программное обеспечение: программное обеспечение обладает функцией автоматической подгонки профиля капли одним нажатием и обеспечивает точную обработку изображений капель различной формы.

Автоматическое дозирование капли: оператор может задать требуемый объём капли, например 5 мкл. После задания объёма в программном обеспечении система автоматически дозирует установленный объём жидкости и прекращает подачу по достижении заданного значения. BGD 190/S оснащён прецизионным инжектором, управление которым осуществляется через программное обеспечение прибора.

4. Технические характеристики

Основной блок прибора для измерения краевого угла смачивания

Источник света

Инжекционный блок

Система регистрации изображения

Предметный стол

Аналитическое программное обеспечение

Дополнительные функции программного обеспечения

5. Соответствие стандартам

1.     GB/T 24368-2009 Определение гидрофобных загрязнений на поверхности стекла.

2.     SY/T 5153-2007 Метод определения смачиваемости коллекторных пород.

3.     ASTM D724-99 (2003) Стандартный метод испытания для определения смачиваемости поверхности бумаги.

4.     ASTM D5946-2004 Измерение краевого угла смачивания между полимерной плёнкой и водой.

5.     ISO 15989 Измерение краевого угла смачивания водой коронно-обработанных полимерных плёнок и листовых материалов.

6. Особенности прибора

1.     Основной блок прибора выполнен из высокопрочного авиационного алюминиевого сплава и соответствует модульной концепции конструкции. Интегрированная электронная схема управления собственной разработки и используемая конфигурация обеспечивают высокую стабильность работы прибора.

2.     Используется промышленный регулируемый светодиодный источник холодного света со сроком службы более 25 000 часов, обеспечивающий более чёткое изображение и предотвращающий испарение капли вследствие дополнительного нагрева.

3.     Используется высокопроизводительный оригинальный промышленный привод японского производства и телецентрический объектив с регулируемым увеличением, обеспечивающий получение изображения практически без потерь и оптимальное качество визуализации.

4.     Используется стандартный интерфейс USB 2.0, обеспечивающий высокую скорость передачи данных, широкую совместимость и стабильность получения изображений.

5.     Для обеспечения точности измерений в комплект поставки предоставляется калибровочный образец для измерения краевого угла, импортированный из Германии. Стандартные значения калибровочной пластины: 3°, 5°, 8°, 60°, 90°, 120°, 115°.

6.     Система регистрации изображения имеет гибкую конструкцию, подходит для большинства условий измерения и позволяет выполнять измерения поверхностей различной сложности.

7.     Используется современный метод анализа краевого угла, обеспечивающий точную обработку изображений капель различных жидкостей. В том числе применяется специальный метод обработки изображений на основе дифференциального эллипса и дифференциальной окружности SINDIN.

8.     Программное обеспечение использует передовой расчётный метод и выполняет автоматическую подгонку профиля капли, что позволяет избежать ошибок, связанных с ручной обработкой.

9.     Предусмотрена функция быстрой обработки измерений краевого угла с обеих сторон капли и более полного количественного анализа. Это позволяет более точно анализировать фактические характеристики смачивания жидкостью твёрдой поверхности.

10.  Предусмотрена динамическая съёмка и быстрая регистрация данных в режиме видео. Изменение краевого угла может непрерывно записываться с последующей автоматической пакетной обработкой программным обеспечением.

11.  Программное обеспечение автоматически формирует отчёты, включая отчёты в форматах Word и Excel, а также спектральные и другие виды отчётных данных.

12.  Предусмотрен широкий выбор дополнительных функциональных компонентов. Разработчик может адаптировать конфигурацию прибора для выполнения различных индивидуальных измерительных задач.

7. Дополнительные принадлежности

·        Держатель для тонких плёнок

·        Стандартная плёнка

·        Ячейка для образца

·        Раствор для гидрофобной обработки

·        Количественный инжекционный насос

·        Платформа для контроля температуры

·        Вакуумная платформа

·        Электростатический вентилятор

·        Ручная наклонная платформа

·        Микроинжекционный насос

·        Игольчатый шприц

·        Высокоскоростная камера