UA81770C2 - Method for determination of limiting wetting edge for surface and appliance for its implementation - Google Patents

Method for determination of limiting wetting edge for surface and appliance for its implementation Download PDF

Info

Publication number
UA81770C2
UA81770C2 UAA200501095A UAA200501095A UA81770C2 UA 81770 C2 UA81770 C2 UA 81770C2 UA A200501095 A UAA200501095 A UA A200501095A UA A200501095 A UAA200501095 A UA A200501095A UA 81770 C2 UA81770 C2 UA 81770C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
radiation
drop
liquid
angle
volume
Prior art date
Application number
UAA200501095A
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Вилен Иосифович Кравченко
Александр Алексеевич Галкин
Владимир Александрович Соколов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество «Укрпластик»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество «Укрпластик» filed Critical Открытое Акционерное Общество «Укрпластик»
Priority to UAA200501095A priority Critical patent/UA81770C2/en
Publication of UA81770C2 publication Critical patent/UA81770C2/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Group of inventions relates to measuring equipment and can be used for control of state of surface, in particular for measurement of surface energy, and evaluation of adhesion properties for surfaces of different articles. Method for measurement of limiting wetting edge for surface is in following: to controlled surface one applies drop of liquid with exactly dozed volume, value of volume is chosen as such that shape of drop is close to spherical segment. The drop and adjoining section of controlled surface one illuminates with flat beam of radiation. One measures diameter of round shadow that comes to existence as result of deflection of part of beam with surface of liquid. Limiting wetting angle of surface is calculated through solving equation that relates limiting wetting angle of spherical segment, its volume and diameter of basis. Appliance for implementation of the method includes dropper-dozer, source of flat beam of radiation, optical system that broadens beam and directs it to controlled surface, means for registration of distribution of intensity of radiation that interacts with surface and processor for analysis of distribution of intensity of radiation and calculation of limiting wetting angle. Technical result is in provision of accuracy of measurements at decrease of requirements for flatness and roughness of controlled surface.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до вимірювальної техніки і може бути використаний для контролю стану поверхні 2 твердих і рідких тіл. Винахід в першу чергу призначений для контролю поверхонь, розмір яких досягає одного метра і більше.The invention relates to measuring equipment and can be used to control the state of the surface of 2 solid and liquid bodies. The invention is primarily intended for the control of surfaces, the size of which reaches one meter and more.

Крайовий кут змочування залежить від співвідношення між поверхневим натягом рідини, що змочує, і поверхневою енергією змочуваного тіла. Оцінка характеристик поверхні через визначення крайового кута знайшла широке використання в промисловості, медицині, наукових дослідженнях та інших галузях. Зокрема, 710 визначення крайового кута використовується для оцінки адгезійних властивостей поверхні.The marginal wetting angle depends on the ratio between the surface tension of the wetting liquid and the surface energy of the wetting body. The assessment of surface characteristics through the determination of the edge angle has found wide use in industry, medicine, scientific research and other fields. In particular, 710 determination of the edge angle is used to evaluate the adhesive properties of the surface.

Способи визначення крайового кута базуються на вимірюванні характеристик форми поверхні рідини поблизу межі розділу фаз. Можна виділити два підходи до вирішення цієї задачі. Перший підхід представляють способи, в яких вимірюють параметри, що визначають форму всієї поверхні рідини або достатньо великої її ділянки, а потім розраховують крайовий кут шляхом вирішення математичного рівняння, або використовуючи спеціальні 12 таблиці (1-3).Methods for determining the edge angle are based on measuring the characteristics of the shape of the liquid surface near the phase interface. Two approaches to solving this problem can be distinguished. The first approach is represented by methods in which the parameters determining the shape of the entire surface of the liquid or a sufficiently large part of it are measured, and then the edge angle is calculated by solving a mathematical equation, or using special 12 tables (1-3).

Прикладом такого підходу є метод лежачої (висячої) краплі, в якому вимірюють висоту і радіус краплі. Щоб виміряти вказані параметри, отримують і обробляють зображення силуету краплі |2). Точність визначення крайового кута істотно залежить від роздільної здатності, з якою отримують зображення. Суттєвим недоліком цього підходу є обмеження розмірів контрольованої поверхні величинами порядка 107 м.An example of such an approach is the lying (hanging) drop method, in which the height and radius of the drop are measured. In order to measure the specified parameters, images of the silhouette of the drop |2) are obtained and processed. The accuracy of determining the edge angle depends significantly on the resolution with which the image is obtained. A significant drawback of this approach is the limitation of the dimensions of the controlled surface to values of the order of 107 m.

Другий підхід представляють способи (4-5), в яких вимірюють кут відхилення плоского пучка випромінювання при взаємодії з ділянкою поверхні рідини, що прилягає до межі розділу фаз, а потім розраховують крайовий кут, використовуючи закони відбиття або заломлення. Щоб виміряти кут відхилення, визначають положення тіні, що утворюється завдяки фазовому злому на межі розділу фаз. Точність вимірювань пов'язана з різкістю тіні, яка, в свою Чергу, зумовлена дифракційним і геометричним зміненням фронту відбитого випромінювання. с 29 Такий підхід дозволяє контролювати поверхні будь яких розмірів. Однак, при низькій і середній Ге) змочуваності, коли кривизна поверхні рідини біля межі розділу фаз є значною, тінь при віддаленні від поверхні швидко втрачає чіткість, що значно ускладнює досягнення високої точності.The second approach is represented by methods (4-5), in which the deflection angle of a flat beam of radiation is measured when interacting with a section of the liquid surface adjacent to the interface of phases, and then the marginal angle is calculated using the laws of reflection or refraction. To measure the deviation angle, the position of the shadow formed due to the phase break at the interface of the phases is determined. The accuracy of the measurements is related to the sharpness of the shadow, which, in turn, is caused by the diffraction and geometric change of the front of the reflected radiation. p 29 This approach allows you to control surfaces of any size. However, at low and medium Ge) wettability, when the curvature of the liquid surface near the phase interface is significant, the shadow quickly loses clarity when moving away from the surface, which makes it much more difficult to achieve high accuracy.

Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу є спосіб |б), який поєднує риси обох згаданих підходів.The closest technical essence to the invention is method |b), which combines the features of both mentioned approaches.

В цьому способі використовують плоский пучок лазерного випромінювання, діаметр якого перевищує діаметр о 3о краплі. Пучок направляють під прямим кутом на контрольовану поверхню таким чином, щоб крапля рідини ча цілком знаходилася в середині освітленої ділянки поверхні. Внаслідок відхилення частини випромінювання на поверхні рідини в пучку, що проходить крізь поверхню, або відбивається від неї, утворюється зона тіні. їв.In this method, a flat beam of laser radiation is used, the diameter of which exceeds the diameter of the drop by 30. The beam is directed at a right angle to the controlled surface in such a way that the liquid droplet is entirely in the middle of the illuminated area of the surface. As a result of the deflection of part of the radiation on the surface of the liquid in the beam passing through the surface or reflected from it, a shadow zone is formed. ate

Границя зони тіні має форму кола. Діаметр цього кола а, і вимірюють в деякій площині, що знаходиться на ч- відстані й від контрольованої твердої поверхні. Також вимірюють діаметр змоченої краплею ділянки 4а,. Після цього крайовий кут 9 розраховують, використовуючи співвідношення, які виводяться з законів відбиття і со заломлення світла. Наприклад, якщо діаметр границі зони тіні й х був виміряний в пучку, що відбився від поверхні рідини, для розрахунку крайовий кута 9 використовують співвідношення зла - ст «The border of the shadow zone has the shape of a circle. The diameter of this circle a, and is measured in some plane located at a distance h from the controlled solid surface. The diameter of the drop-wet area 4a is also measured. After that, the marginal angle 9 is calculated using ratios derived from the laws of reflection and refraction of light. For example, if the diameter of the boundary of the shadow zone and x was measured in the beam reflected from the surface of the liquid, to calculate the marginal angle 9, use the ratio zal - st "

ГІGI

70 Якщо діаметр 4, був виміряний в пучку, що пройшов крізь поверхню рідини, то використовують о, с співвідношення " ' Сл бе ять вт в, со де п - показник заломлення рідини. - Пристрій для здійснення цього способу включає джерело лазерного випромінювання, оптичну систему, яка розширює пучок випромінювання і спрямовує його на контрольовану поверхню, засіб для реєстрації розподілу - інтенсивності випромінювання, що пройшло, або того, що відбилося, і засіб для вимірювання діаметру границі -І 20 зони тіні.70 If the diameter 4 was measured in a beam that passed through the surface of the liquid, then the ratio "' Sl be yat vt v is used o, c, where p is the index of refraction of the liquid. - The device for implementing this method includes a source of laser radiation, an optical a system that expands the beam of radiation and directs it to the controlled surface, a means for recording the distribution - the intensity of the radiation that has passed or that which has been reflected, and a means for measuring the diameter of the border -I 20 of the shadow zone.

Прототип дозволяє контролювати поверхні будь яких розмірів. Однак, для досягнення високої точності ще повинні бути виконані деякі вимоги. Перша вимога полягає в тому, щоб крапля мала форму тіла обертання.The prototype allows you to control surfaces of any size. However, in order to achieve high accuracy, some requirements must still be met. The first requirement is that the drop has the shape of a body of revolution.

Друга важлива вимога витікає з тієї обставини, що величини а, дк, й і різниця 4-4; повинні бути відомими з високою точністю. Для досягнення такої точності крапля рідини повинна бути достатньо великою. Разом з тим, форма великих крапель дуже чутлива до мікро- і макронерівностей твердої поверхні. Внаслідок цього перша о вимога може бути виконана лише на дуже гладких і плоских поверхнях. Таким чином, ефективне застосування прототипу можливе лише на тих поверхнях, які мають високі показники щодо площинності та шорсткості. ле Метою винаходу є створення способу і пристрою, які б забезпечували можливість контролю поверхонь великих розмірів, а також не ставили високих вимог щодо їх якості. 60 Мета досягається за рахунок того, що об'єм краплі точно дозують, а саму його величину Мпідбирають такою, щоб задовольнялося співвідношення. з (0 де с - поверхневий натяг рідини, Р - щільність рідини, 9 - прискорення вільного падіння. Якщо співвідношення (1) задовольняється добре, форма краплі стає близькою до шарового сегменту. В такому разі крайовий кут 9 може бути знайдений шляхом вирішення рівняння зо(ан) ву 2 2 хх ЧфThe second important requirement follows from the fact that the quantities a, dk, and and the difference are 4-4; must be known with high precision. To achieve such accuracy, the drop of liquid must be large enough. At the same time, the shape of large drops is very sensitive to micro- and macro-uniformities of the solid surface. As a result, the first requirement can be fulfilled only on very smooth and flat surfaces. Thus, effective application of the prototype is possible only on those surfaces that have high indicators of flatness and roughness. The purpose of the invention is to create a method and a device that would provide the ability to control large-sized surfaces, as well as not set high demands on their quality. 60 The goal is achieved due to the fact that the volume of the drop is precisely dosed, and its value M is selected in such a way that the ratio is satisfied. with (0 where c is the surface tension of the liquid, P is the density of the liquid, 9 is the acceleration of free fall. If the relation (1) is satisfied well, the shape of the drop becomes close to the layered segment. In this case, the edge angle 9 can be found by solving the equation z (an) vu 2 2 xx Chf

Щоб виміряти діаметр змоченої ділянки твердої поверхні 4, реєструють розподіл інтенсивності тільки тієї частини пучка, яка була відбита незмоченою ділянкою поверхні, або пройшла крізь неї.To measure the diameter of the wetted part of the solid surface 4, the intensity distribution of only that part of the beam that was reflected by the non-wetted part of the surface or passed through it is recorded.

Пристрій, що здійснює цей спосіб, окрім елементів, які має в своєму складі прототип, включає також крапельницю-дозатор і, можливо, оптичну систему. Крапельниця-дозатор призначена для нанесення на контрольовану поверхню крапель точно заданого об'єму. Виготовлювані промисловістю крапельниці в діапазоні, 75. що цікавить (1071...107 мікролітрів), дозволяють дозувати об'єм рідини з похибкою «195.The device carrying out this method, in addition to the elements that the prototype has in its composition, also includes a dropper-dispenser and, possibly, an optical system. The dropper-dispenser is designed for applying drops of a precisely specified volume to a controlled surface. The droppers produced by the industry in the range of interest (1071...107 microliters) allow dosing the volume of liquid with an error of "195.

Оптична телескопічна система призначена для перетворення пучка випромінювання, який пройшов крізь контрольовану поверхню, або відбився від неї. За рахунок такого перетворення може бути підвищена роздільна здатність при реєстрації зони тіні і, як наслідок, точність визначення крайового кута змочування.The optical telescopic system is designed to transform a beam of radiation that has passed through the controlled surface or reflected from it. Due to such a transformation, the resolution when registering the shadow zone and, as a result, the accuracy of determining the marginal angle of wetting can be increased.

Суть винаходу пояснюється малюнками, де показані: на Фігта - схематичне зображення способу і пристрою для його здійснення при використанні випромінювання, що пройшло крізь тверду поверхню, на Фіг1б - схематичне зображення способу і пристрою для його здійснення при використанні випромінювання, що відбилося від твердої поверхні. на Фіг.2а - фрагмент зареєстрованого розподілу інтенсивності пучка, який пройшов крізь поверхню, при Ге змочуванні полірованого скла водою. о на Фіг.2б6 - фрагмент зареєстрованого розподілу інтенсивності пучка, який пройшов крізь поверхню, при змочуванні полімерної плівки формамідом. на Фіг.З - залежність інтенсивності від координати в розподілах інтенсивності, показаних на Фіг.2а (крива 1) ї Фіг.26 (крива 2). оThe essence of the invention is explained by the drawings, which show: on Figt - a schematic representation of the method and device for its implementation when using radiation that passed through a solid surface, on Fig1b - a schematic representation of the method and device for its implementation when using radiation reflected from a solid surface. in Fig. 2a - a fragment of the registered distribution of the intensity of the beam that passed through the surface, when the polished glass is wetted with water. o in Fig. 2b6 - a fragment of the registered intensity distribution of the beam that passed through the surface when the polymer film is wetted with formamide. in Fig. 3 - dependence of the intensity on the coordinate in the intensity distributions shown in Fig. 2a (curve 1) and Fig. 26 (curve 2). at

Заявлений спосіб реалізують таким чином:The claimed method is implemented as follows:

На поверхню наносять краплю рідини 1 (Фіг.Та, Фіг.1б). Об'єм краплі М є точно визначений, і відповідає т співвідношенню (1). Розширений пучок лазерного випромінювання 2 спрямовують приблизно перпендикулярно че до твердої поверхні З таким чином, щоб крапля рідини 1 знаходилася приблизно в середині освітленої ділянки твердої поверхні 3. Вторинний пучок 4, що утворюється при відбитті від твердої поверхні З або проходженні -A drop of liquid 1 is applied to the surface (Fig.Ta, Fig.1b). The volume of the drop M is precisely determined and corresponds to the ratio (1). The extended beam of laser radiation 2 is directed approximately perpendicular to the solid surface C in such a way that the drop of liquid 1 is located approximately in the middle of the illuminated section of the solid surface 3. The secondary beam 4, which is formed upon reflection from the solid surface C or passing through -

Крізь неї, може бути перетворений за допомогою оптичної системи 5. Перетворення здійснюють таким чином, о щоб розмір зони тіні б (Фіг.2а і Фіг.2б) в розподілі інтенсивності 7 на виході системи 5 (Фіг.1а, Фіг.1б) міг бути зіставлений з розміром чутливої поверхні фотоприймача 8. Розподіл інтенсивності 7 (Фіг.2а і Фіг.2б) реєструють і обробляють математичними засобами.Through it, can be transformed using the optical system 5. The transformation is carried out in such a way that the size of the shadow zone b (Fig. 2a and Fig. 2b) in the intensity distribution 7 at the output of the system 5 (Fig. 1a, Fig. 1b) can be matched with the size of the sensitive surface of the photoreceptor 8. The intensity distribution 7 (Fig. 2a and Fig. 2b) is registered and processed by mathematical means.

В ході обробки перш за все знаходять точки, які належать до границі зони тіні б. Потім будують « окружність, яка має мінімальне середньоквадратичне відхилення від знайдених точок. Далі визначають діаметр шщ с цієї окружності а, і розраховують крайовий кут змочування шляхом вирішення рівняння (2). а Пристрій для здійснення цього способу включає крапельницю-дозатор 9 (Фіг.1а), джерело випромінювання "» (лазер) 10, оптичну систему 11, оптичну систему 5 (в разі необхідності), позиційно--утливий фотоприймач 8, процесор (комп'ютер) 12.In the course of processing, first of all, points are found that belong to the border of the shadow zone b. Then they build a circle that has the minimum root mean square deviation from the found points. Next, determine the diameter ssh c of this circle a, and calculate the marginal angle of wetting by solving equation (2). a The device for implementing this method includes a dropper-dispenser 9 (Fig. 1a), a radiation source "" (laser) 10, an optical system 11, an optical system 5 (if necessary), a position-sensitive photoreceiver 8, a processor (computer computer) 12.

Пристрій функціонує таким чином. (се) Крапельниця-дозатор 9 (Фіг.1а) наносить краплю заданого об'єму рідини 1 на тверду поверхню 3, що підлягає - контролю. Оптична система 11 розширює пучок випромінювання 2, який виходить з джерела 10, і спрямовує його на тверду поверхню З під кутом, близьким до прямого. Освітлена ділянка твердої поверхні З повинна повністю -І охоплювати ділянку, змочену рідиною. Оптична система 5 застосовується лише тоді, коли розмір краплини є суттєво меншим, ніж розмір чутливої поверхні фотоприймача 8. Ця система перетворює пучок випромінювання - 4, що пройшло крізь тверду поверхню або відбилося від неї таким чином, щоб розмір зони тіні 6 (Фіг.2а і с Фіг.2б) був близький до розміру чутливої поверхні. Позиційно-ч-утливий фотоприймач 8 реєструє розподіл інтенсивності. Він повинен бути розташований таким чином, щоб випромінювання, яке взаємодіяло з поверхнею краплі рідини 1 не засвічувало граничні точки зони тіні. Процесор (комп'ютер) 12 обробляє зареєстрований розподіл, визначає діаметр границі зони тіні 6 і розраховує крайовий кут змочування.The device works as follows. (se) Dropper-dispenser 9 (Fig. 1a) applies a drop of a given volume of liquid 1 to a solid surface 3, which is to be controlled. The optical system 11 expands the beam of radiation 2, which comes from the source 10, and directs it to the solid surface C at an angle close to a straight line. The illuminated area of the solid surface C should completely cover the area wetted by the liquid. The optical system 5 is used only when the size of the droplet is significantly smaller than the size of the sensitive surface of the photoreceptor 8. This system converts the beam of radiation - 4 that passed through a solid surface or reflected from it in such a way that the size of the shadow zone 6 (Fig. 2a and c Fig. 2b) was close to the size of the sensitive surface. The position-sensitive photodetector 8 registers the intensity distribution. It should be located in such a way that the radiation that interacts with the surface of the liquid droplet 1 does not illuminate the boundary points of the shadow zone. The processor (computer) 12 processes the registered distribution, determines the diameter of the boundary of the shadow zone 6 and calculates the marginal wetting angle.

Наведені на Фіг.2а і Фіг2б фрагменти розподілів інтенсивності були зареєстровані для краплин об'ємом іФ) М-1мкл. Фотоприймачем 8 була ПЗЗ матриця (640 х480 пікселів, діагональ - 1/3 дюйма). Отримані вThe fragments of the intensity distributions shown in Fig. 2a and Fig. 2b were recorded for droplets with a volume of iF) M-1μl. Photoreceiver 8 was a CCD matrix (640 x 480 pixels, diagonal - 1/3 inch). Received in

Ккз результаті обробки залежності інтенсивності від координати для цих розподілів показані на Фіг.3 кривими 13 і 14. Як видно, величина діаметра а, становить відповідно 2,2мм і 2,9мм. Рішення рівняння (2) при таких 60 значеннях дає величину крайового кута 50,52 і 24,52 відповідно. Похибка цих величин може бути підрахована, якщо взяти до уваги, що неточність об'єму становить біля 195, а діаметру - біля 595. Підрахунок показує, що похибка для величин крайового кута має становити 1-2 кутових градуси. Світла пляма в середині зони тіні, яку видно на Фіг.2б6 має суттєво нечіткі границі, зумовлені тим, що форма рідкої поверхні помітно відрізняється від тіла обертання. Це показує, що наведений метод має значно меншу чутливість до якості поверхні, ніж бо прототип.Kkz as a result of processing the dependence of the intensity on the coordinate for these distributions are shown in Fig. 3 by curves 13 and 14. As can be seen, the value of the diameter a, is 2.2 mm and 2.9 mm, respectively. The solution of equation (2) with such 60 values gives the magnitude of the edge angle 50.52 and 24.52, respectively. The error of these values can be calculated if we take into account that the inaccuracy of the volume is about 195, and the diameter - about 595. The calculation shows that the error for the extreme angle values should be 1-2 angular degrees. The light spot in the middle of the shadow zone, which can be seen in Fig. 2b6, has significantly blurred boundaries due to the fact that the shape of the liquid surface is noticeably different from the body of rotation. This shows that the given method is much less sensitive to surface quality than the prototype.

Джерела інформації:Sources:

1. А. Адамсон. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979, с.275. 2. С .Аїае-АОай еї аЇ.. Меазигетепі ої зипасе (епвіоп апа сопіасі апдіе ивіпуд епігоріс едде аеїесііоп.1. A. Adamson. Physical chemistry of surfaces. M.: Mir, 1979, p. 275. 2. S.Aiae-AOai ei aYi.. Meazigetepi oi zipase (epviop apa sopiasi apdie ivipud epigoris edde aeiesiiop.

Меазигетепі 5сіепсе апа Тесппоіоду, м.12, Мо3,2001, р.288-298.Meazigetepi 5siepse apa Tesppoiodu, m. 12, Mo3, 2001, p. 288-298.

З. М.Війвйіеуп, 9У.Напвзеп, К.К.Зпаму. Меїфйоа апа аррагайе їог дейегтіпіпуд (Ше сопіасі апдіє ої Ідшцід дгоріеїв5 оп сигмей зибзігайе зипасевз. Патент США Мо5137352. 4. Н.Бсппеїдег, Н.КіпсК. Меїйой ої теазигіпд (Ше сопіасі апдіе о ї уеціпуд Іїдцій оп а воїїй зипасе.Z. M. Viiyieup, 9U. Napvzep, K. K. Zpamu. Meifyoa apa arragaye yog deyegtipipud (She sopiasi apdie oi Idshcid dgorieiv5 op sigmey zybzigaye zipasevz. US Patent Mo5137352. 4. N. Bsppeideg, N. KipsK. Meiyoi oi teazygipd (She sopiasi apdie o yi uecipud Iidciy op a voiipas zye

Патент США Мо5080484. 5. Р.Магііп, б. Ге Воцдес. Меїйодз ап демісевз їог дебегтіпіпд (Ше сопіасі апдіе ої а агор ої Іїдцід 7/о ріасей р/іп а зирвігаїє. Патент США Мо5115677. 6. С.А.Юетоціїп, ЮО.А!йззеїте, Е.КопаеєЇе72. Меїйой апа аррагайв5 ог дебегтіпіпд (пе сопіасі апдіе ої а агор ої Ідціа ріасей оп а воїїа ог Ідцїа Ногіг2опіа! зибзігаЇе. Патент США Мо4688938.US patent Mo5080484. 5. R. Magiip, b. Ge Votsdes. Meiyodz ap demisevz yog debegtipipd (She sopiasi apdie oi a ahor oi Iidtsid 7/o riasey r/ip a zirvigaiye. US patent Mo5115677. 6. S.A. Yuetocip, Yu. debegtipipd (pe sopiasi apdie oi a ahor oi Idcia riasey op a voiiia og Idcia Nogig2opia! zybzigaYie. US patent Mo4688938.

Claims (2)

Формула винаходуThe formula of the invention 1. Спосіб визначення крайового кута змочування поверхні, в якому наносять на поверхню рідину у вигляді краплі, спрямовують плоский пучок випромінювання на поверхню таким чином, щоб вся крапля і прилеглі незмочені ділянки поверхні були освітлені, на певній відстані від поверхні реєструють просторовий розподіл інтенсивності пучка, який утворюється при відбитті від освітленої ділянки поверхні або проходженні крізь неї, в зареєстрованому розподілі інтенсивності знаходять граничні лінії зон тіні, вимірюють їх діаметри і розраховують крайовий кут змочування, який відрізняється тим, що об'єм краплі, яку наносять, дозують таким чином, щоб його величина відповідала співвідношенню: рив Г: ШИ с - Фе -- де Й - об'єм краплі, « - поверхневий натяг рідини, В - щільність рідини, о зо Е - прискорення вільного падіння, а крайовий кут змочування є розраховують із рівняння: Ше що їй 9 з а и т шк ке КАТ «- 2072 я Ф - У со де й - крайовий кут змочування, ф - діаметр граничної лінії зони тіні, утвореної випромінюванням, яке взаємодіяло з незмоченою ділянкою поверхні.1. The method of determining the marginal wetting angle of the surface, in which a liquid is applied to the surface in the form of a drop, a flat radiation beam is directed to the surface in such a way that the entire drop and adjacent non-wetted areas of the surface are illuminated, the spatial distribution of the beam intensity is recorded at a certain distance from the surface, which is formed when reflected from an illuminated area of the surface or passing through it, in the registered intensity distribution, the boundary lines of the shadow zones are found, their diameters are measured, and the marginal wetting angle is calculated, which differs in that the volume of the applied drop is dosed in such a way that its value corresponded to the ratio: riv: ШЙ s - Fe -- where Y is the volume of the drop, « is the surface tension of the liquid, B is the density of the liquid, о зо Е is the acceleration of free fall, and the marginal angle of wetting is calculated from the equation: She that she 9 z a i t shk ke KAT "- 2072 i Ф - U so de і - marginal angle of wetting, ф - diameter of the boundary line of the shadow zone formed by the by the heating that interacted with the non-wetted area of the surface. 2. Пристрій для визначення крайового кута змочування поверхні, що містить джерело плоского пучка « випромінювання, оптичну систему, яка розширює пучок і спрямовує його на контрольовану поверхню, засіб для - с реєстрації розподілу інтенсивності випромінювання, що пройшло або відбилося, процесор для аналізу розподілу й інтенсивності випромінювання і розрахунку крайового кута, який відрізняється тим, що має в своєму складі "» крапельницю-дозатор об'єму рідини, яка утворює краплю. со - - - с2 Ф) ко 60 б52. A device for determining the marginal angle of wetting of a surface, containing a source of a flat beam of radiation, an optical system that expands the beam and directs it to the controlled surface, a means for registering the distribution of the intensity of the transmitted or reflected radiation, a processor for analyzing the distribution and intensity of radiation and calculation of the edge angle, which differs in that it has in its composition "" a dropper-dispenser of the volume of liquid that forms a drop. со - - - с2 Ф) ko 60 b5
UAA200501095A 2005-02-07 2005-02-07 Method for determination of limiting wetting edge for surface and appliance for its implementation UA81770C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200501095A UA81770C2 (en) 2005-02-07 2005-02-07 Method for determination of limiting wetting edge for surface and appliance for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200501095A UA81770C2 (en) 2005-02-07 2005-02-07 Method for determination of limiting wetting edge for surface and appliance for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA81770C2 true UA81770C2 (en) 2008-02-11

Family

ID=39817194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA200501095A UA81770C2 (en) 2005-02-07 2005-02-07 Method for determination of limiting wetting edge for surface and appliance for its implementation

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA81770C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109579748A (en) * 2018-12-21 2019-04-05 中国建筑材料科学研究总院有限公司 The detection device and detection method of microchannel plate flatness

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109579748A (en) * 2018-12-21 2019-04-05 中国建筑材料科学研究总院有限公司 The detection device and detection method of microchannel plate flatness
CN109579748B (en) * 2018-12-21 2020-06-26 中国建筑材料科学研究总院有限公司 Device and method for detecting planeness of microchannel plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ElSherbini et al. Liquid drops on vertical and inclined surfaces: I. An experimental study of drop geometry
US4688938A (en) Method and apparatus for determining the contact angle of a drop of liquid placed on a solid or liquid horizontal substrate
Patil et al. Optical measurement uncertainties due to refractive index mismatch for flow in porous media
CN204832027U (en) Refractometer based on liquid prism
CN108318385A (en) A kind of measuring method of liquid surface tension coefficient and contact angle
EP2577265B1 (en) Apparatus and method for locating the centre of a beam profile
Zhang et al. Study on laser stripe sensor
Kurata et al. Water surface measurement in a shallow channel using the transmitted image of a grating
CN109684690A (en) A kind of emulated computation method obtaining laser shade, schlieren and shear interference image
UA81770C2 (en) Method for determination of limiting wetting edge for surface and appliance for its implementation
US3535043A (en) Stereogoniometer
Clifton et al. The structure of block copolymers at the fluid/fluid interface
EP3771885A1 (en) Refractive profilometry
CN102661854A (en) Method for testing minimum deviation angle of triple prism and refractive index of optical material of triple prism
Tachon et al. An accurate optical method for the measurement of contact angle and interface shape of evaporative thin liquids films
US20160091421A1 (en) Refractive index based measurements
Kilbride et al. Pattern-distortion technique: using liquid-lens magnification to extract volumes of individual droplets or bubbles within evaporating two-dimensional arrays
CN212989163U (en) Device for measuring refractive index of transparent flat medium
JP3833713B2 (en) Fringe deflectometry apparatus and method
CN110361706B (en) Radar antenna array surface normal azimuth angle measuring device and method
Stover et al. Estimating hemispherical scatter from incident plane measurements of isotropic samples
CN112964671A (en) Method and system for measuring refractive index of transparent liquid
Qiu et al. Measurements of interfacial film thickness for immiscible liquid–liquid slug/droplet flows
WO2000023789A1 (en) Lens refractometer
CN104359809B (en) A kind of compact spiral PM2.5 concentration detection apparatus based on total reflection prism