當(dāng)液體的表面張力已知時 ,接觸角的測量為計算固體本身的表面張力提供了可能性。反過來固體表面張力是決定固—液潤濕性能的重要因素 ,如果固—液潤濕 (接觸角θ =0 ) ,則固體的表面張力一定與液體的表面張力相等 ,通常認(rèn)為接觸角越小 ,潤濕性能越好 ,且潤濕速度越快。在原油注水開采中 ,本來巖石是親水性的 ,當(dāng)它與原油接觸后 ,原油中含有的天然活性物依極性相近規(guī)則吸附于砂巖表面上 ,使砂巖表面為親油表面 ,這樣不利于水驅(qū)油。為了改變巖石的親油性 ,在注水或三次采油中加入活性劑 ,就使巖石表面發(fā)生再吸附 ,重新變成親水表面 ,從而達(dá)到有利于驅(qū)油的目的?；钚詣┡c巖石的接觸角越小 ,潤濕性能越好 ,水驅(qū)油的效果越好。怎樣準(zhǔn)確的測量固體與液體的接觸角成為至關(guān)重要的因素。通過實(shí)驗研究發(fā)現(xiàn) :采用HARKE-SPCAX2接觸角測量儀 ,可以準(zhǔn)確地測量出固體與液體之間的接觸角。

 

　　(1) 測量原理在平整的固體表面滴一滴液滴 ,在液滴的輪廓線上劃一條切線就可以知道接觸角的大小。它由測角儀中的量角器上讀出 ,液滴的大小是不重要的 ,但是它必須足夠大來防止測量過程中的干化。由于固體表面的不均勻性以及有一定的粗糙度 ,因此前進(jìn)液滴和后退液滴的接觸角有一定的差異 ,通常要區(qū)分是前進(jìn)角還是后退角。增加液滴可以得到前進(jìn)角 ,減少液滴可以得到后退角。將注射器固定在一個支架上 ,改變液滴大小時注射器的針頭總是保持在液滴內(nèi)部。前進(jìn)角為固 /液接觸角 ,接觸角有時也采用兩者的數(shù)學(xué)平均值。
 

　　(2) 用HARKE-SPCAX2測量接觸角的過程測量某種表活劑對某種固體的接觸角 ,首先用這種固體物質(zhì)做一個標(biāo)準(zhǔn) (長方體 )幾何形狀的測量板 ,該測量板表面要處理得光滑 ,否則會影響浮力及表面張力的測量結(jié)果 ;另外 ,固體測量板做好后 ,要準(zhǔn)確地測量該板的寬度、厚度。接下來要測量該表活劑的密度、表面張力等參數(shù) ,然后把測量板的標(biāo)準(zhǔn)尺寸和密度、表面張力等參數(shù)輸入到HARKE-SPCAX2接觸角的測量軟件中。一切準(zhǔn)備工作做好后 ,接下來啟動儀器開關(guān) ,測量就自動進(jìn)行了 ,最后計算機(jī)準(zhǔn)確地讀出該表面活性劑對固體的前進(jìn)角和后退角。
 

　　儀器簡介
 

　　從中國接觸角測定儀在我公司誕生至今，相繼研發(fā)生產(chǎn)了各種型號的系列商品。是當(dāng)今替代進(jìn)口同類產(chǎn)品最佳的選擇。本機(jī)零部件采用先進(jìn)的高科技工藝制造。經(jīng)過的積木式組合，形成一臺具有多種功能的接觸角測定儀?？梢匀詣訉?shí)現(xiàn)單點(diǎn)及多點(diǎn)位接觸角測定，可以完成自動滴液、兩維載物臺自動移動，一維手動升降。防外光干涉避光裝置，三維光學(xué)調(diào)節(jié)裝置，精密雙限位外置點(diǎn)動進(jìn)樣系統(tǒng)。視覺光學(xué)背光連續(xù)調(diào)光光源，高清袖珍式130萬像素連續(xù)變倍不變焦光學(xué)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)手動進(jìn)樣器的微量進(jìn)樣及上下、左右精密移動。儀器配有一個高清晰連續(xù)變倍顯微鏡。該顯微鏡具有變倍不變焦功能。強(qiáng)大的軟件控制測量操作系統(tǒng)，瞬間凍結(jié)、間隔拍照制片、連續(xù)無限帶身份錄像、多速回播、接觸角隨時間變化曲線、曲線數(shù)值編輯、算術(shù)平均值篩選計算、曲線存儲、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、圖片帶數(shù)值測量線保存等等。同時儀器工作臺設(shè)計了一個附加升降結(jié)構(gòu)，可以適應(yīng)不同用戶材料厚度較大的場合。儀器框架可以根據(jù)式樣的大小適量調(diào)節(jié)，擴(kuò)大了儀器的使用范圍。軟件采用windows操作界面結(jié)構(gòu)設(shè)計。美觀新穎、操作簡單大方。使用者一目了然，主要功能鍵全部安放在界面上方的工具欄內(nèi)。選取簡捷方便。非常用的功能放在工具欄內(nèi)的子菜單中，操作者可以根據(jù)實(shí)驗要求提取使用。最終達(dá)到Excel表格展現(xiàn)及數(shù)據(jù)輸出。全部自動化測量多點(diǎn)液固潤濕性。可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)固體-液體-空氣體系的潤濕特性的研究與測量。該儀器測量精度高、準(zhǔn)確。質(zhì)量精細(xì)，美觀大方。運(yùn)行穩(wěn)定，噪聲小。
 

　　技術(shù)指標(biāo)
 

　　接觸角測量范圍：0-1800
 

　　接觸角測量精度：±0.10
 

　　接觸角測量保留位數(shù)：小數(shù)點(diǎn)后兩位。例0.010
 

　　測量擬合方法：圓、橢圓、正切(局部)、正切(全部)、young-lapalace                  曲線尺法等
 

　　接觸角圖像處理方式：手動處理    自動處理
 

　　載物臺移動范圍：X.Y軸  0-80mm  Z軸0-50mm
 

　　光源盒升降范圍：±0-30mm
 

　　光學(xué)系統(tǒng)調(diào)節(jié)范圍：前后0-60mm  上下0-30mm傾角±0-200
 

　　針頭自動升降距離：0-20mm
 

　　針頭手動移動：X.Y軸0-80mm
 

　　0.75X-4.5X連續(xù)變倍高清顯微鏡(變倍不變焦)
 

　　數(shù)碼Cmos攝像機(jī)
 

　　瞬間截圖、按設(shè)定時間間隔截圖
 

　　工作臺面尺寸：120mm×120mm
 

　　顯微鏡移動：前后80mm 上下0-30mm
 

　　電源：220V  3A  50Hz
 

　　HARKE-SPCAX2測定儀整體由主機(jī)和計算機(jī)組成，主機(jī)擔(dān)負(fù)著實(shí)現(xiàn)運(yùn)動機(jī)構(gòu)控制，圖像采集，光學(xué)照射，液體輸入，供電等功能。計算機(jī)實(shí)現(xiàn)軟件全部的控制與測量，數(shù)據(jù)保存于處理等功能。主全部結(jié)構(gòu)采用優(yōu)質(zhì)材料加工制作而成。外協(xié)外購零部件采用國內(nèi)品牌。底座采用高強(qiáng)度的鋁型材組合而成。整體上給人感覺強(qiáng)度可靠，布局合理，調(diào)整方便。