液滴形状分析

液滴形状分析是一种从座滴影子图像测量接触角或从悬滴影像测量表面张力界面张力的图像分析方法。

背景

液滴在固体样品之上(座滴)或位于针头(悬滴)测量。在相机的帮助下记录液滴图像并转移到液滴形状分析软件。轮廓识别最初基于图像灰度分析,其次是适合描述液滴形状轮廓的几何模型。

 

 

接触角

接触角由使用计算的液滴形状函数和液滴图像投射的样品表面即基线之间的角度得到。

经过拟合的座滴(绿色部分)

当液滴形状建模时,有一些不同量度和应用的接触角测量方法:

  圆法 圆锥曲线法 多项式法 杨拉普拉斯法
液滴形状假设 圆弧 椭圆 无优先假设 自重产生椭圆的理想座滴
建议测量范围

0-20°

X      
10-100°   X X X
100-180°     X X
液重(体积×密度)
X X X X
  X X X
非常大     X X
加样

静态

(无针轮廓)

X X X X

动态

(含针轮廓)

  X X  
轮廓形状
对称性 X X X X
轻微非对称   X X  
高度不对称     X  

 

表格 1: 调查的样品

 
表面张力

通过图像分析对悬滴轮廓测量,表面张力使用杨拉普拉斯方程进行计算。对此需要已知液滴相和体相的不同密度(欲了解更多信息,请见悬滴)。