Arbejdsprincippet for en vandfaldsvinkelmåler

En vanddråbevinkelmåler, som et præcisionsmåleværktøj, bruges primært til at vurdere en materialeoverflades hydrofilicitet og hydrofobicitet. Dens funktionsprincip er baseret på kontaktvinklen dannet af en væskedråbe på en fast overflade-vinklen mellem luft-væskegrænsefladen og den faste-væskegrænseflade. Ved at måle denne vinkel kan den gensidige tiltrækning mellem væsken og det faste stof udledes, hvorved materialeoverfladens befugtningsegenskaber bestemmes.

En vanddråbevinkelmåler består typisk af fire hovedkomponenter: et dråbedispenseringssystem, et prøvetrin, et billeddannelsessystem og analysesoftware. Dråbedispenseringssystemet kontrollerer nøjagtigt dråbens volumen og placerer den nøjagtigt på den faste prøve. Prøvetrinnet sikrer og finjusterer positionen af ​​prøven under test. Et billedbehandlingssystem med høj-opløsning, såsom et høj-opløsningskamera, fanger dråbens profil fra siden eller forfra. Endelig bruger dedikeret analysesoftware billedbehandlingsteknikker til at beregne kontaktvinklen.

Under måleprocessen påføres først en lille dråbe væske på den faste prøve ved hjælp af en mikrosprøjte. Efterhånden som dråben dannes, fanger billedbehandlingssystemet øjeblikkeligt dens form og konturer. Analysesoftwaren beregner kontaktvinklen baseret på det optagne billede ved hjælp af en specifik algoritme.