当液体的表面张力已知时,接触角的测量为计算固体本身的表面张力提供了可能性。反过来固体表面张力是决定固—液润湿性能的重要因素,如果固—液完全润湿(接触角θ=0 ) ,则固体的表面张力一定与液体的表面张力相等,通常认为接触角越小,润湿性能越好,且润湿速度越快。在原油注水开采中,本来岩石是亲水性的,当它与原油接触后,原油中含有的天然活性物依极性相近规则吸附于砂岩表面上,使砂岩表面为亲油表面,这样不利于水驱油。为了改变岩石的亲油性,在注水或三次采油中加入活性剂,就使岩石表面发生再吸附,重新变成亲水表面,从而达到有利于驱油的目的。活性剂与岩石的接触角越小,润湿性能越好,水驱油的效果越好。怎样准确的测量固体与液体的接触角成为至关重要的因素。通过实验研究发现:采用HARKE-SPCAX2接触角测量仪,可以准确地测量出固体与液体之间的接触角。

(1) 测量原理在平整的固体表面滴一滴液滴,在液滴的轮廓线上划一条切线就可以知道接触角的大小。它由测角仪中的量角器上读出,液滴的大小是不重要的,但是它必须足够大来防止测量过程中的干化。由于固体表面的不均匀性以及有一定的粗糙度,因此前进液滴和后退液滴的接触角有一定的差异,通常要区分是前进角还是后退角。增加液滴可以得到前进角,减少液滴可以得到后退角。将注射器固定在一个支架上,改变液滴大小时注射器的针头总是保持在液滴内部。前进角为固/液接触角,接触角有时也采用两者的数学平均值。

(2) 用HARKE-SPCAX2测量接触角的过程测量某种表活剂对某种固体的接触角,首先用这种固体物质做一个标准(长方体)几何形状的测量板,该测量板表面要处理得光滑,否则会影响浮力及表面张力的测量结果;另外,固体测量板做好后,要准确地测量该板的宽度、厚度。接下来要测量该表活剂的密度、表面张力等参数,然后把测量板的标准尺寸和密度、表面张力等参数输入到HARKE-SPCAX2接触角的测量软件中。一切准备工作做好后,接下来启动仪器开关,测量就自动进行了,最后计算机准确地读出该表面活性剂对固体的前进角和后退角。

仪器简介

从中国首台接触角测定仪在我公司诞生至今，相继研发生产了各种型号的系列商品。是当今替代进口同类产品最佳的选择。本机零部件采用先进的高科技工艺制造。经过完美的积木式组合，形成一台具有多种功能的接触角测定仪。可以全自动实现单点及多点位接触角测定，可以完成自动滴液、两维载物台自动移动，一维手动升降。防外光干涉避光装置，三维光学调节装置，精密双限位外置点动进样系统。视觉光学背光连续调光光源，高清袖珍式130万像素连续变倍不变焦光学系统。实现手动进样器的微量进样及上下、左右精密移动。仪器配有一个高清晰连续变倍显微镜。该显微镜具有独特的变倍不变焦功能。强大的软件控制测量操作系统，瞬间冻结、间隔拍照制片、连续无限量带身份录像、多速回播、接触角随时间变化曲线、曲线数值编辑、算术平均值筛选计算、曲线存储、数据导出、图片带数值测量线保存等等。同时仪器工作台设计了一个附加升降结构，可以适应不同用户材料厚度较大的场合。仪器框架可以根据式样的大小适量调节，扩大了仪器的使用范围。软件采用windows操作界面结构设计。美观新颖、操作简单大方。使用者一目了然，主要功能键全部安放在界面上方的工具栏内。选取简捷方便。非常用的功能放在工具栏内的子菜单中，操作者可以根据实验要求提取使用。最终达到Excel表格展现及数据输出。全部自动化测量多点液固润湿性。可广泛应用于各行各业固体-液体-空气体系的润湿特性的研究与测量。该仪器测量精度高、准确。质量精细，美观大方。运行稳定，噪声小。是当前国内乃至世界上最先进的接触角测定设备之一。

技术指标

接触角测量范围：0-1800

接触角测量精度：±0.10

接触角测量保留位数：小数点后两位。例0.010

测量拟合方法：圆、椭圆、正切（局部）、正切（全部）、young-lapalace                  曲线尺法等

接触角图像处理方式：手动处理    自动处理

载物台移动范围：X.Y轴  0-80mm  Z轴0-50mm

光源盒升降范围：±0-30mm

光学系统调节范围：前后0-60mm  上下0-30mm倾角±0-200

针头自动升降距离：0-20mm

针头手动移动：X.Y轴0-80mm

0.75X-4.5X连续变倍高清显微镜（变倍不变焦）

数码Cmos摄像机

间截图、按设定时间间隔截图

工作台面尺寸：120mm×120mm

微镜移动：前后80mm 上下0-30mm

电源：220V  3A  50Hz

仪器外形尺寸：330宽810长×620高mm

HARKE-SPCAX2测定仪整体由主机和计算机组成，主机担负着实现运动机构控制，图像采集，光学照射，液体输入，供电等功能。计算机实现软件全部的控制与测量，数据保存于处理等功能。主全部结构采用优质材料加工制作而成。外协外购零部件采用国内知名品牌。底座采用高强度的铝型材组合而成。整体上给人感觉强度可靠，布局合理，调整方便。