使用光學(xué)接觸角測量儀測量接觸角首先需要將液滴轉(zhuǎn)移到材料表面，但是由于材料的超疏水特性，液滴總是粘附在注射針的頂端，很難轉(zhuǎn)移到材料表面。如果過分增大液滴的體積，利用重量把液滴轉(zhuǎn)移下來，過大的液滴會增加準(zhǔn)確測量接觸角的難度。有人不得不用手指輕彈注射針抖落液滴，這也不是規(guī)范的實驗操作。非接觸式注液是目前解決這個問題的好方法。

       非接觸式注液是指在注射器上安裝一個針嘴，通過注射泵的脈沖推射液滴，使液滴直接落到材料表面上。這種注液方式完全避免了液滴在注射針針頭上的黏附，徹底解決了液滴轉(zhuǎn)移的問題。

       非接觸式注液打破了傳統(tǒng)注射單元只能控制注射速度的局限，WM地將注射速度和注射加速度結(jié)合在一起，解決了超疏水材料接觸角測量的ZD障礙—液滴“包針”問題。

      超疏水表面指難以被水潤濕的表面，在這種表面上水滴難以鋪展，水總是團(tuán)聚在一起。 測量液滴和材料的接觸角是評價材料表面潤濕性的主要方法，超疏水材料的接觸角甚至?xí)? 于 150°。為了全面的評價超疏水材料的潤濕性，在實驗中有必要測量液滴的前進(jìn)角、后退 角和滾動角等動態(tài)過程。 

      使用光學(xué)接觸角測量儀測量接觸角首先需要將液滴轉(zhuǎn)移到材料表面，但是由于材料的超疏水特性，液滴總是粘附在注射針的頂端，很難轉(zhuǎn)移到材料表面。如果過分增大液滴的體積， 利用重量把液滴轉(zhuǎn)移下來，過大的液滴會增加準(zhǔn)確測量接觸角的難度。有人不得不用手指輕 彈注射針抖落液滴，這也不是規(guī)范的實驗操作。非接觸式注液是目前解決這個問題的好方法。 

      非接觸式注液是指通過注射器上的噴嘴，利用注射泵的脈沖推射液滴，使液滴直接落到 材料表面上。這種注液方式完全避免了液滴在注射針針頭上的粘附，徹底解決了液滴轉(zhuǎn)移的 問題。 

圖 1 非接觸式注液（注射時間約 200ms） 

      在液體轉(zhuǎn)移到材料表面之后，儀器會自動拍下一張清晰的照片。為了準(zhǔn)確的計算液滴的 接觸角，我們建議使用 Laplace-Young 算法。因為在超疏水材料上的液滴接觸角很大，呈現(xiàn) 很好的軸對稱性，在諸多接觸角計算的模型中，Laplace-Young 算法全面考慮到重力、密度 等因素對液滴形狀的影響，所以它是Z為準(zhǔn)確的測量水平的超疏水材料表面上液體接觸角的 計算方法。 

圖 2 Laplace-Young 法計算接觸角 

      為了全面的評價超疏水材料的潤濕性，除了測量液滴在在水平的材料表面上的接觸角之 外，我們往往還要測量液滴在材料傾斜表面上的前進(jìn)角、后退角、和滾動角。使用自動傾斜 臺可以方便的完成這種測量。這里需要注意到液滴處于傾斜表面上在重力作用下已經(jīng)不再對 德菲知識分享 稱，所以 Laplace-Young 法一般不再適用，此時需要使用能夠?qū)σ旱伪砻娣侄螖M合計算的一些專用方法，例如 Truedrop 算法。

圖 3 傾斜臺測量動態(tài)接觸角和滾動角

如果儀器沒有配置自動傾斜臺，那么可以考慮使用注液-吸液法測量前進(jìn)角和后退角。 在注液和吸液過程中注射針可能會偏離液滴的ZX，這時如果注射針架可以在 X/Y/Z 三軸精密移動，將會方便的調(diào)整注射針的位置，使得注射針對液滴形狀的影響降到Z小，能夠較為 準(zhǔn)確的測量前進(jìn)角和后退角的數(shù)值。 

圖 4 注液-吸液法測量動態(tài)接觸角 

Z后在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的時候，接觸角的數(shù)值變化往往和三相接觸點(diǎn)位置的變化緊密相關(guān)。 所以在動態(tài)數(shù)據(jù)圖表上Z好同時顯示接觸角的變化曲線和三相接觸點(diǎn)位置的變化曲線。這樣才能完整準(zhǔn)確的描述前進(jìn)角和后退角的形成及變化過程。

 圖 5 動態(tài)接觸角數(shù)據(jù)曲線圖 加液-減液法

（來源：北京東方德菲儀器有限公司）

一、非接觸式測量雷達(dá)明渠流速流量計應(yīng)用與特點(diǎn)
應(yīng)用：
    超聲波明渠流量計是用于測量非標(biāo)準(zhǔn)涵洞、渠道、開口排放的渠道液體流量的儀表?？蓮V泛用于污水治理流入和排放渠、工礦企業(yè)化工液體、廢水排放渠道、水利工程和農(nóng)業(yè)灌溉用渠道、泄洪閘門等場所流量測量。
 特點(diǎn)：
1.對渠道的截面形態(tài)、尺寸無特殊要求
2.渠道的截面較大時采用多聲道測速，可實現(xiàn)精度測量
3.不阻流，無水頭損失
4.可測量正、反兩個方向的流速和流量
5.主機(jī)與探頭類型多樣化，可根據(jù)現(xiàn)場搭配使用。
6.每個聲道獨(dú)立的智能測量模塊確保測量的快速準(zhǔn)確穩(wěn)定
7.支持AC220V/DC12-36V/太陽能電源等輸入方式。
8.支持RS485，與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)集成更加方便

二、工作特點(diǎn)
1.非接觸、安全低損、少維護(hù)、不受泥沙影響
2.能在洪水高流速條件下測量
3.具有防反接、過電壓保護(hù)功能
4.系統(tǒng)功耗低，一般太陽能供電就能滿足測流需要
5.多種接口方式，即有數(shù)字接口又具有模擬接口，兼容標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU協(xié)議方便接入系統(tǒng)
6.具有無線數(shù)據(jù)傳輸功能
7.可獨(dú)立與現(xiàn)在運(yùn)行的城市水情。污水、環(huán)境自動測報系統(tǒng)聯(lián)機(jī)
8.測速范圍寬，測量有效距離遠(yuǎn)達(dá)10米
9.多種觸發(fā)模式：周期、觸發(fā)、手動、自動
10.安裝特別簡單，土建量很少
11.全防水設(shè)置，適合野外使用。

三、主要技術(shù)指標(biāo)
主機(jī)：
1.數(shù)據(jù)顯示：19264液晶顯示屏顯示，鍵盤輸入
2.供電電源：AC220V/DC12-36V
3.整機(jī)功耗：<20w
4.顯示內(nèi)容：流量、累積流量、流速、液位、信號等
5.輸出信號：RS485
6.環(huán)境、工作溫度：－20℃ ～ ＋80℃
7相對濕度：10-90%
8.防護(hù)等級：IP65
9.安裝方式：壁掛式
10.主機(jī)與傳感器距離：≤200米
11.主機(jī)配套多種接口可以接入各種RTU或者液位計等設(shè)備
流速傳感器：
1.測量原理：24G雷達(dá)波
2.適應(yīng)能力：非接觸測量水面流速
3.測量精度：5.0%
4.流速范圍：0.2-12m/s
5.測量渠道寬度：流速覆蓋范圍
6.環(huán)境、工作溫度：－20℃ ～ ＋70℃
7.介質(zhì)溫度：－20℃ ～ ＋80℃
8.防護(hù)等級：IP65
超聲波液位傳感器
1.測量精度：1.0%
2.測量范圍：0.01-10米
3.分辨率：1.0mm
4.環(huán)境、工作溫度：－20℃ ～ ＋70℃
5.介質(zhì)溫度：－20℃ ～ ＋80℃
6.防護(hù)等級：IP65