SGC-QH11 动态接触角测量仪 规格书
（动态 整体倾斜型前进接触角、后退接触角和滚动角）
一．主机图片：
二．功能概述：
本机除了利用停滴法测试静态接触角外，更侧重于利用倾斜板法测试和分析动态接触角（包括前进接触角、后退接触角和滚动角）；同时也可以测试液体表面张力、估算固体表面能和分析润湿性。广泛应用于生物化工、纳米技术、涂层工艺、耐水材料、科教军工等尖端领域的测试与研究。
三．规格参数：
技术项目 | 功能指标 |
1．动/静态接触角测量 | 1-1．分析算法：量高法、量角法、圆环法、椭圆法、拟合法、Y-L法 1-2．具有左接触角、右接触角和平均接触角分开测试和比较功能 1-3．具有凹面、凸面、弧面、超亲水、超疏水等特殊表面分析功能 1-4．具有不规则形、非轴对称本征接触角的分析功能 1-5．具有前进接触角、后退接触角及滚动角的分析功能 1-6．具有自动分析接触角变化过程的批处理测试功能 |
| 1-7．测量范围：0°～180° 1-8．测量精度：±0.1° 1-9．提供标定块，可随时对测量精度进行校准 1-10．测量分辨率：0.001° |
2．表面/界面张力测量 | 2-1．分析算法：手动法、自动法 2-2．测量范围：0.01～1000mN/m 2-3．测量精度：±0.1% 2-4．测量分辨率：0.001mN/m |
3．表面能估算 | 3-1．估算模型：Fowkes、扩展Fowkes、Owens-Wendt、van OSS、 Wu调和平均法、状态方程法 3-2．可分别得到固体表面能、色散力、极性力、氢键力、范德华分量、 路易斯酸分量、路易斯碱分量等 |
| 3-3．液体数据库：预置37种常用液体表面张力及其分量数据， 数据可直接调入用于表面能估算 3-4．液体库数据可自行添加、删除和修改 |
4．润湿性分析 | 4-1．通过液体的表面张力和对固体的接触角可分析该固体的润湿程度， 包括粘附功、铺展系数和粘附张力 |
5．数据管理 | 5-1．通过试验模板保存试验信息、试验数据和图片 5-2．新建的试验模板保存后可重复调入使用 5-3．可对试验数据进行修改、删除和调入再分析等 5-4．试验数据可标注于图片上，并随图片一起保存 5-5．试验结果可导出至Word、Excel和PDF |
6．图像拍摄 | 6-1．单张拍摄、连续拍摄、视频录制和图片回放 6-2．可选择采用相机外觖发功能自动拍摄 |
7．光学成像系统 | 7-1．相机：300万像素、帧率36帧/秒 7-2．镜头：0.6～4.0×连续变倍、对焦距离82mm 7-3．调焦范围：±12.5mm；调焦精度：0.25mm 7-4．调焦时软件自动检测清晰度，消除人为误差 7-5．水平和俯仰调整范围：±2° 7-6．背光源：LED冷光源+遮光板，亮度无极调节 |
8．滴液系统 | 8-1．滴液方式：软件控制进样器自动滴液和自动升降 8-2．最小滴液量：0.1μl/滴 8-3．滴液精度：±0.05μl |
9．倾斜样品台 | 9-1．台面尺寸：X100×Y90mm 9-2．移动行程：X50×Y50×Z50mm 9-3．移动方式：手动旋钮控制三维移动定位 |
| 9-4．倾斜方式：软件控制样品台、成像系统和滴液系统同轴整体倾斜 9-5．倾斜过程中液滴始终位于视窗中心，无需人为调整样品台位置 9-6．倾斜范围：0°～±90° 9-7．倾斜精度：±0.01° |
10．主机参数 | 10-1．尺寸：约W585×D280×H650mm 10-2．重量：约25kg 10-3．电源：1∮ AC220V 50HZ |
仪器构成：
名称 | 参数描述 |
主机架 | AL6061铝合金数控加工而成，表面烤漆处理 |
支撑脚 | 全碳钢材质，表面镀锌处理，可万向和垂直升降调节 |
工业相机 | USB2.0界面，1/2″CCD传感器，分辨率2048×1536，帧率36帧/秒 |
工业镜头 | 对焦距离82mm；0.6×时视场16～21.33mm；4.0×时视场2.4～3.2mm |
背光源 | LED冷光源，亚克力遮光技术，亮度采用可调光适配器无级调节 |
调焦模块 | 螺纹副控制调焦，调焦范围±12.5mm；螺杆控制水平和俯仰调整，调整范围±2° |
加液模块 | 软件+单片机控制，双步进电机驱动加液、抽液和进样器升降 |
倾斜模块 | 软件+单片机控制，步进电机驱动包括样品台、成像系统和加液模块的整体倾斜 |
样品台 | 三维闭合式结构，螺纹丝杆控制前后、左右移动，齿轮齿条控制上下升降 |
测量软件 | CAM 8.2 表面分析测量系统 |
软件界面：
五、图像连拍：
七、随机附件：
控制器：1套
光源控制器：1套
100μl和50μl的微量进样器：各1支
接触角标定块（用于仪器校准）：1块
移动U盘（内含测量软件安装包）：1个
水平尺：1个
工具：1套
防尘罩：1个
计算机一套
八：选配附件说明表：
计算机（另购）：元/台
品牌：联想lenovo 类型：商用一体电脑
系统：Windows 10（正版） 屏幕尺寸：19.5″
显卡：集成显卡 处理器：AMD双核
内存：4GB 硬盘：500GB
微量进样器（增购）：元/支
10μl、50μl、100μl、250μl选择
特殊微量进样器（另购）：元/套
用于常变换、难清洗、粘稠型或有腐蚀性的探测液体
也可用于超疏水表面的测试
专用夹具（另购）：￥元/套
用于纤维、织物、薄膜、纸张、植物叶片等样品的辅助测试
室温～100℃温控样品腔（另购）：￥元/套
室温～200℃温控样品腔（另购）：￥元/套
-30～100℃温控样品腔（另购）：元/套
室温～200℃温控滴液腔（另购）：元/套
用于需要控制环境温度的样品测试，包括样品腔、温控器、
低温恒温槽（室温以下专配）和高温手套等
温度波动度：1%
温度解析度：0.1℃
可放样品尺寸：W80×D90×H20mm
气泡俘获法配件（另购）：元/套
用于液—液—固接触角的测试和液—液界面张力的测试
压片制样装置（另购）：元/套
用于粉末样品的压片成形
60帧、300万像素高速相机（升级）：元/个
100帧、300万像素高速相机（升级）：￥元/个
200帧、300万像素高速相机（升级）：元/个
替换原有相机，提高相机性能，用于高速连拍
技术指标：
技术项目 | 功能指标 | 指标特点 |
1．动/静态接触角测量 | 分析算法：量高法（θ/2 法或宽高法）、量角法（切线法）、圆环法、椭圆法、拟合法、自动法 | 手动分析功能和自动分析功能可自由切换 具有左接触角、右接触角和平均接触角分开测试和比较功能 具有凹面、凸面、弧面、超亲水、超疏水等特殊表面分析功能 具有不规则形、非轴对称本征接触角的分析功能 具有前进接触角、后退接触角及滚动角的分析功能 具有自动分析接触角变化过程的批处理测试功能 |
| 测量范围：0°～180° 测量精度：±0.1° 测量分辨率：0.001° | 提供标定块，可随时进行全量程校验，保证接触角测量精度在误差范围之内 |
2．表面/界面张力测量 | 分析算法：手动法、自动法 | 手动分析功能和自动分析功能可自由切换 具有自动分析张力动态变化过程的批处理测试功能 |
| 测量范围：0.01～1000mN/m 测量精度：±0.1% 测量分辨率：0.001mN/m | 校验表面张力推荐采用测量在不同温度下蒸馏水的表面张力值 校验界面张力推荐采用测量在不同温度下正丁醇（或苯）与水的界面张力值 |
3．表面能估算 | 估算模型：Fowkes、扩展Fowkes、Owens-Wendt、van OSS、Wu调和平均法、状态方程法 | 可分别应用于极性、非极性、低能和高能等固体表面的分析 可分别得到固体表面能、色散力、极性力、氢键力、范德华分量、路易斯酸分量、路易斯碱分量等 |
| 液体数据库：预置37类常用液体表面张力及其分量数据 | 数据可直接调入用于表面能估算 液体库数据可自行添加、删除和修改 |
4．润湿性分析 | 粘附功、铺展系数和粘附张力 | 通过导入液体的表面张力和对固体的接触角可分析该液体对该固体的润湿程度 |
5．数据管理 | 通过试验模板保存试验信息、试验数据和图片 | 新建的试验模板保存后可重复调入使用 保存的试验数据和图片一一对应，查找方便 可对试验数据进行修改、删除和调入再分析等 试验数据可标注于图片上，并随图片一起保存 试验结果可导出至Word、Excel和PDF |
6．光学成像系统 | 相机：300万像素、帧率36帧/秒 镜头：0.6～4.0×连续变倍、对焦距离82mm 调焦范围：±12.5mm；调焦精度：0.25mm 水平和俯仰调整范围：±2° 背光源：LED冷光源+遮光板，亮度无极调节 | 拍摄部分具有水平调整和俯仰调整的功能 调焦时软件自动检测清晰度，消除人为误差 拍摄时画面流畅、图像不失真、轮廓清晰 自动拟合时轮廓识别率可达亚像素级别 |
7．图像拍摄 | 单张拍摄、连续拍摄、图片回放和视频录制 | 可设定帧率连拍或以相机最大帧率高速连拍，并可自动回放所有连拍的图片 可将固—液—气三相动态变化过程录制成视频，用于回放观察和过程演示等 |
8．加液系统 | 加液方式：软件控制自动式 最小加液量：0.1μl/滴 加液精度：±0.05μl | 软件+单片机控制，可实现单次自动加液、循环自动加液、自动抽液和自动升降等 硬件包括由双步进电机分别驱动的滴定装置和升降装置，以及分配液体的进样器等 软件可设定滴定体积、滴定速度、滴定时间间隔、滴定循环次数和滴定升降行程等 |
9．倾斜样品台 | 台面尺寸：X100×Y90mm 移动行程：X50×Y50×Z50mm 移动方式：手动旋钮式 | 三维闭合式移动样品台，螺纹丝杆控制平移，齿轮齿条控制升降 手动旋钮调节定位，保证移动平稳，不产生晃动和倾斜 |
| 倾斜范围：0°～±90° 倾斜精度：±0.01° 转速比：1:60 倾斜方式：软件控制自动式 | 软件+单片机控制，步进电机驱动包括样品台、成像系统和加液模块的同轴整体倾斜 整体倾斜可保证在倾斜过程中液滴始终位于视窗中心，无需人为调整样品台位置 软件可选择正转或反转，可设定倾斜速度，滚动角实时精确显示，并可导入模板保存 |
硬件特点：
定义行业新标准——
采用强度高、重量轻的铝合金底板搭配独家设计的多维精密机械定位滑台，协调控制成像系统、加液系统和样品台，随意调整，平稳性高、水平性好；
采用高分辨率、高帧率的数字相机，搭配齐焦性能优越、可连续变倍的显微镜头，以及发光均匀的LED背光源，使拍摄的图像轮廓清晰、不失真；
特别采用可平移、倾斜和俯仰的精密组合模块，用于镜头部分的聚焦、水平和俯仰调整。功能全面、调节方便，满足特殊和高标准的测试需求；（行业领先）
采用可精确控制液滴体积的全自动滴定系统，双自动移动装置，可实现自动加液、自动抽液、液滴自动停留于样品表面，整个过程无人为干预；（行业独家）
独家设计的前后、左右和上下三维闭合式移动样品台，手动操作旋钮即可完成测试区域的快速、准确定位，且过程中不产生丝毫的晃动和倾斜；（行业领先）
新型自动整体倾斜模块，通过程控样品台、成像系统和加液模块的同轴整体倾斜，保证倾斜过程中液滴始终位于视窗中心，无需人为调整；（行业领先）
特配接触角专用标定块，多个标准液滴图形，满足接触角测量范围的全量程校验，软件可自动识别、自动测量，方便随时对仪器进行点检。（行业独家）
软件特点：
功能全面：包括接触角测量、表面张力测量、表面能估算和润湿性分析的全部功能，无需另购任何插件，且可免费提供英文版安装包；（行业领先）
人性化设计：软件采用模块化结构，可随时移动、显示或隐藏不常用功能，设计规范、布局清晰、界面友好，拥有良好的用户体验；（行业领先）
图像拍摄：可选择单张拍摄、设定帧率间隔拍摄、以相机最大帧率高速连续拍摄、以及视频录制等多种拍摄方式，满足各种测试需求；
阈值调整：针对特殊产品或者所得液滴轮廓不明显时，可以通过调整图像二值化，使图像呈现出明显的黑白效果，实现自动精确分析；（行业独家）
辅助聚焦：结合硬件调焦功能，软件自动检测清晰度，方便操作者快速、准确的定位，且在最佳清晰状态下更能提高测试精度；（行业独家）
基准线：找准固–液界面是决定接触角测试精度的关键因素，软件可实现基准线自动搜寻、自动定位，也可采用手动定位，精准无误；（行业领先）
自动加液：可选择单次自动或连续自动加液，且滴定体积、滴定速度、滴定时间间隔、循环次数以及注射泵升降行程等均可设定；（行业独家）
自动倾斜台：可选择正转或反转，可设定倾斜速度，实现前进接触角和后退接触角精确分析，滚动角实时显示，并可导入模板保存；
接触角计算：具有手动、自动和弧面修正等分析方法，可分析标准平面、凹面、凸面、球面、超亲水、超疏水等产品表面的接触角；
表面张力计算：通过悬滴法测试液滴样品，软件可手动、自动、实时和连续的拟合出液滴轮廓形状和尺寸，计算出液体表面张力；
自动测试：可对单张图片进行自动测试，也可对自动连续回放的图片进行连续自动测试，自动导入数据库，整个过程无人为干预；（行业领先）
表面能估算：多种表面能估算模型分别应用于极性、非极性、低能和高能等固体表面的分析，可轻松得到固体表面能及其分量；
液体数据库：软件已预置多种液体的表面张力及其分量数据，可直接用于固体表面能估算。也可自行添加、删除和修改液体数据；（行业领先）
润湿性分析：通过液体的表面张力和对固体的接触角，计算出粘附功、铺展系数和粘附张力，从而分析该液体对该固体的润湿程度；（行业独家）
图片数据标注：可将所有测试结果选择性的标注于所对应的图片上，保存后可直接查看图片上已标注的测试结果，直观明了；
试验模板：可根据需求录入试验信息，勾选要显示的试验数据，建立试验模板，保存后可重复使用，极大的方便了用户对数据的管理；（行业独家）
数据库管理：根据试验模板保存试验结果，试验数据和图片一一对应。也可对试验结果进行修改、删除、转存、打印和调入再分析等。
计算原理：
接触角即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所成的角，也称润湿角(Wetting Angle)。用符号θ表示，单位度(°)。
一液滴在水平固体表面上，当固—液—气三相达到热力学平衡时，形成的接触角与各界面张力之间符合杨氏方程(Young's Equation)式：
γLG·COSθ=γSG-γSL (1)
(1)式中γLG、γSG、γSL分别为液—气、固—气和固—液的界面张力，θ为液体与固体间的界面和液体表面的切线所夹(包含液体)的角度，即接触角。θ范围在0～180°之间，是反应液体与固体润湿性关系的重要尺度：
A. 当θ=0°，完全润湿(铺展)
B. 当θ＜90°，部分润湿或润湿(亲水)
C. 当θ=90°，是润湿与否的分界标准
D. 当θ＞90°，不润湿(疏水)
E. 当θ=180°，完全不润湿(是不可能的理想状态，因液体与固体间的相互吸引力总会存在)
杨氏方程中所预示的接触角是假定固体表面平坦光滑、化学均匀、各相同性，相平衡状态下的接触角，也称之为静态接触角(Staic Contact Angle) θO，即固—液—气三相接触线静止未发生移动的接触角。
但实际的固体表面在一定程度上可能存在粗糙不平、化学组成不均一，受污染等多种情况，这就使得实际接触角并非如杨氏方程所预示的取值唯一。而是在相对稳定的两个角度之间变化，这种现象被称为接触角滞后现象(Contact Angle Hysteresis)。上限为前进接触角(Advancing Contact Angle)θA，下限为后退接触角(Receding Contact Angle)θR。通常定义，液—固界面取代气—固界面后形成的接触角叫前进接触角；而气—固界面取代液—固界面形成的接触角叫后退接触角。出现前进角或后退角时，固—液—气三相接触线开始发生移动，这种三相接触线发生移动的接触角称之为动态接触角(Dynamic Contact Angle) θD。一般情况下前进角总是大于后退角，二者之差θA-θR=Δθ定义为接触角滞后(Contact Angle Hysteresis)。接触角滞后的大小能够反映出液滴从固体表面滚落的难易程度，滞后越大表明液滴越不易从表面滚落。
滚动角(Sliding Angle)是一个能比较直观反映接触角滞后大小的参数。所谓滚动角是指一定体积的液滴从固体表面发生滚落时所需的最小倾斜角度，用α表示。接触角滞后越小，滚动角就越小。
十二：产品实物图：
