光學接觸角測量儀可以記錄液滴圖像并且自動分析液滴的形狀.液滴形狀是液體表面張力、重力和不同液體樣品的密度差和濕度差及環境介質的函數。
在固體表面上，液滴形狀和接觸角也依賴于固體的特性(例如表面自由能和形貌)。使用液滴輪廓擬合方法對獲得的圖像進行分析，測定接觸角和表面張力.使用幾種已知表面張力的液體進行接觸角測試可以計算得到材料的表面自由能.
一影像分析法接觸角測試儀原理
影像分析法是通過滴出一滴滿足要求體積的液體于固體表面，通過影像分析技術，測量或計算出液體與固體表面的接觸角值的簡易方法.作為影像分析法的儀器，其基本組成部分不外乎光源、樣品臺、鏡頭、圖像采集系統、進樣系統.簡單的一個影像分析法可以不含圖像采購系統，而通過鏡頭里的十字形校正線去直接相切于鏡頭里觀察到的接觸角得到。
計算接觸角的方法通常基于一特定的數學模型，如液滴可被視為球或圓椎的一部分，然后通過測量特定的參數如寬/高或通過直接擬合來計算得出接觸角值.Young-Laplace方程描述了一封閉界面的內、外壓力差與界面的曲率和界面張力的關系，可用來準確地描述一軸對稱的液滴的外形輪廓，從而計算出其接觸角.
儀器基本組成：光源、樣品臺、鏡頭、圖像采集系統、進樣系統.
二插板法接觸角測試儀原理
固體板插入液體時，只有板面與液體的夾角恰好為接觸角時液面才直平伸至三相交界處，不出現彎曲.否則，液面將出現彎曲現象.因此，改變板的插入角度直至液面三相交界處附近無彎曲，這時，板面與液面的夾角即為接觸角.
三力測量法(Tensiometry)接觸角測試儀
這種方法有時也被稱為Wilhelmy板法測接觸角，具體原理如下：將一個固體樣品板浸入測試液體中，由于液體的表面張力以及固體的表面自由能的作用，稱重傳感器會感測到一個向下拉的力F(Wetting force)
四透過測量法接觸角測試儀
主要用于測量粉體接觸角等的接觸角測試儀.這種接觸角測試儀的基本原理是：在裝有粉末的管中固體粒子間的間隙相當于一束毛細管.毛細作用使可潤濕固體粉末表面的液體透入粉體柱中.由于毛細作用取決于液體的表面張力和對固體的接觸角，故測定已知表面張力液體在粉末柱中的透過性可以提供液體對粉末的接觸角的知識。
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