成用于將儲存在所述液體儲存裝置(35)中的液體的液滴(8)施加到取樣體(7)的表面(6)上， 照明裝置(20)，所述照明裝置適合和布置成用于從所述至少一個液滴(8)的第一側(cè)照射由所述至少一個液滴量配裝置(30)施加并配置在所述表面(6)上的每個液滴(8)，以及 圖像記錄裝置(10)，所述圖像記錄裝置適合和布置成用于從所述液滴(8)的與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)以側(cè)向觀察記錄所述表面(6)和由所述至少一個液滴量配裝置(30)施加并配置到所述表面(6)上的每個液滴(8)之間的至少一個過渡區(qū)域的圖像，其特征在于: 所述至少一個液滴量配裝置(30)中的每一個包括液體管線(31)，所述液體管線(31)包括出口(32)和閥(38)，所述閥(38)適合于選擇性地阻擋和允許液體流經(jīng)所述液體管線(31)，并且所述液體管線(31)適合于將儲存在所述液體儲存裝置(35)內(nèi)的液體朝向所述出口(32)引導(dǎo)，并且離開所述出口(32)到所述表面(6)上，并且 所述接觸角測量設(shè)備進(jìn)一步包括: -液體加壓系統(tǒng)(37)，所述液體加壓系統(tǒng)適合于加壓來自所述液體儲存裝置(35)的液體，以及 -控制器(39)，所述控制器被連接到每一個所述至少一個液滴量配裝置(30)的所述閥(38)和所述液體加壓系統(tǒng)(37)，并且適合于控制所述液體加壓系統(tǒng)(37)的操作，并且為每一個所述至少一個液滴量配裝置(30)打開和關(guān)閉相應(yīng)的閥(38)，以便將來自相應(yīng)液體管線(31)的相應(yīng)液體的液滴(8)以加壓液體的射流施加到所述表面(6)，其中對于每一個所述至少一個液滴量配裝置(30)，所述控制器(39)和所述閥(38)適合于使得所述射流作為連續(xù)流以45 μ 1/s或更小的流量將所述液體施加到所述表面(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸角測量設(shè)備，其中，對于每一個所述至少一個液滴量配裝置(30)，所述液體管線(31)和所述閥(38)被配置成使得當(dāng)施加具有90°接觸角的液滴(8)時，所述射流的直徑與所述液滴(8)的直徑的比率為0.2或更小。
3.根據(jù)權(quán)利更求I或2所述的接觸角測量設(shè)備，其中，所述控制器(39)適合于通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的閥(38)被打開的時間間隔、所述相應(yīng)的閥(38)的打開程度和/或相應(yīng)的液體被所述液體加壓系統(tǒng)(37)加壓的壓力而為每一個所述至少一個液滴量配裝置(30)調(diào)節(jié)液滴體積。
4.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的接觸角測量設(shè)備，其中，所述液體加壓系統(tǒng)(37)包括壓縮氣體系統(tǒng)(37)，所述壓縮氣體系統(tǒng)(37)包括適合于提供處于規(guī)定壓力的加壓氣體的加壓氣體源(41-49)，并且所述壓縮氣體系統(tǒng)適合于利用所述加壓氣體對來自所述液體儲存裝置(35)的液體加壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接觸角測量設(shè)備，其中，所述壓縮氣體源(41-49)包括: 適合于加壓氣體的泵(42)， 壓力調(diào)節(jié)器(39)，所述壓力調(diào)節(jié)器適合于調(diào)節(jié)被所述泵(42)加壓的氣體的壓力， 壓力傳感器(46)，所述壓力傳感器被連接到所述壓力調(diào)節(jié)器(39)并且適合于感測由所述壓力調(diào)節(jié)器(39)調(diào)節(jié)的加壓氣體的壓力，并提供相應(yīng)的感測信號到所述壓力調(diào)節(jié)器(39)，使所述壓力調(diào)節(jié)器(39)能夠確定所感測的壓力，以及 減壓閥(44)，所述減壓閥被連接到所述壓力調(diào)節(jié)器(39)并且適合于選擇性地減少加壓氣體， 其中，所述壓力調(diào)節(jié)器(39)適合于控制所述泵和所述減壓閥(44)，以便基于由所述壓力傳感器(46)感測的壓力和所述規(guī)定壓力自動地調(diào)節(jié)所述加壓氣體的壓力，以提供具有所述規(guī)定壓力的加壓氣體。
6.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的接觸角測量設(shè)備，其中，每個所述至少一個液滴量配裝置(30)被設(shè)置成將液體的液滴(8)施加在所述圖像記錄裝置(10)的視場中和/或被所述照明裝置(20)照射的區(qū)域中。
7.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的接觸角測量設(shè)備，其中，所述至少一個液滴量配裝置(30)、所述照明裝置(20)和所述圖像記錄裝置(10)被一體化為可移動的測量頭。
8.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的接觸角測量設(shè)備，其中，所述圖像記錄裝置(10)包括CCD或CMOS圖像傳感器。
9.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的接觸角測量設(shè)備，進(jìn)一步包括處理裝置(40)，所述處理裝置(40)適合于執(zhí)行對存在于由所述圖像記錄裝置(10)記錄的圖像中的任何液滴(8)的輪廓識別，并且根據(jù)所述被識別的輪廓為這些液滴(8)中的每一個確定接觸角。
10.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的接觸角測量設(shè)備，包括兩個所述液滴量配裝置(30)，其中，所述兩個液滴量配裝置(30)的所述出口(32)被設(shè)置成使得兩個液滴(8)能夠相互鄰近地被施加到所述表面(6)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的接觸角測量設(shè)備，其中，所述液體儲存裝置(35)包括用于儲存兩種不同液體的兩個儲液器(36)，并且其中，所述兩個液滴量配裝置(30)的每一個的液體管線(31)與所述兩個儲液器(36)中的一個不同儲液器流體連通。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的接觸角測量設(shè)備，其中，所述控制器(39)適合于控制所述兩個液滴量配裝置(30)的閥(38)，使得所述兩個液滴量配裝置(30)同時地或者接連地將兩個液滴(8)相互鄰近地施加到所述表面(6)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中的任一項所述的接觸角測量設(shè)備，其中，所述圖像記錄裝置(10)適合于同時記錄兩個液滴(8)的圖像。
14.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的接觸角測量設(shè)備，進(jìn)一步包括啟動裝置(50)，所述啟動裝置(50)用于由操作員啟動并且被連接到所述控制器(39)，其中，所述控制器(39)適合于檢測所述啟動裝置(50)的啟動，并且當(dāng)所述控制器檢測到啟動時自動地控制所述至少一個液滴量配裝置(30)將相應(yīng)的液滴(8)施加到表面(6)，所述照明裝置(20)用于照射由所述至少一個液滴量配裝置(30)施加的每一個液滴(8)，并且所述圖像記錄裝置(10)用于記錄被所述照明裝置(20)照射的每一個所述液滴(8)的圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求14并且根據(jù)權(quán)利要求10-13中的任一項所述的接觸角測量設(shè)備，其中，所述控制器(39)適合于當(dāng)檢測所述啟動裝置(50)的啟動時自動地控制所述兩個液滴量配裝置(30)中的每一個，使得兩個液滴(8)被相互鄰近地施加到所述表面(6)。
16.一種用于采用接觸角測量設(shè)備測量固體取樣體(7)的表面(6)和配置到所述表面(6)上的樣品液體的至少一個液滴(8)之間的接觸角的方法，所述設(shè)備包括: 液體儲存裝置(35)， 至少一個液滴量配裝置(30)，所述液滴量配裝置(30)與所述液體儲存裝置(35)流體連通，并且包括液體管線(31)，所述液體管線(31)包括出口(32)和閥(38)，所述閥(38)適合于選擇性地阻擋和允許液體流經(jīng)所述液體管線(31)，并且所述液體管線(31)適合于將儲存在所述液體儲存裝置(35)內(nèi)的液體朝向所述出口(32)引導(dǎo)，并且引導(dǎo)離開所述出口(32)到所述表面(6)上， 照明裝置(20)， 圖像記錄裝置(10)， 液體加壓系統(tǒng)(37)，以及 控制器(39)，所述控制器(39)被連接到每一個所述至少一個液滴量配裝置(30)的所述閥(38)并且連接到所述液體加壓系統(tǒng)(37)，所述方法包括如下步驟: -將至少一種液體儲存在所述液體儲存裝置(35)中， -利用液體加壓系統(tǒng)(37)對來自所述液體儲存裝置(35)的液體加壓， -利用所述至少一個液滴量配裝置(30)通過采用所述控制器(39)打開和關(guān)閉相應(yīng)的閥(38)將儲存在所述液體儲存裝置(35)中的所述至少一種液體的液滴(8)以加壓液體的射流施加到所述取樣體(7)的所述表面(6)上，其中所述射流作為連續(xù)流以45 μ Ι/s或更小的流量將所述液體施加到所述表面(6)， -利用所述照明裝置(20)從所述液滴(8)的第一側(cè)照射配置到所述表面(6)上的所述液滴(8)，并且 -從所述液滴(8)的與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)以側(cè)向觀察記錄所述表面(6)和配置到所述表面(6)上的所述液滴(8)之間的至少一個過渡區(qū)域的圖像。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種接觸角測量設(shè)備，包括：液體儲存裝置，至少一個液滴量配裝置，照明裝置以及圖像記錄裝置。每個液滴量配裝置包括具有出口和閥的液體管線，并且液體管線適合于將儲存在液體儲存裝置內(nèi)的液體朝向出口引導(dǎo)并且離開出口到表面上。所述設(shè)備進(jìn)一步包括液體加壓系統(tǒng)，適合于加壓來自液體儲存裝置的液體，以及控制器，控制器被連接到每個液滴量配裝置的閥并且被連接到液體加壓系統(tǒng)，并且適合于控制液體加壓系統(tǒng)的操作，并且為每個液滴量配裝置打開和關(guān)閉相應(yīng)的閥，以便將來自相應(yīng)的液體管線的相應(yīng)液體的液滴以加壓液體的射流施加到表面，其中，對于每個液滴量配裝置，控制器和閥適合于使得射流以45μl/s或更小的流量將液體施加到表面。
【IPC分類】G01N13-00
【公開號】CN104833614
【申請?zhí)枴緾N201510172280
【發(fā)明人】B·弗里德里希, F·韋澤, C·沙伊特豪爾
【申請人】克呂士科學(xué)實驗儀器有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年1月23日
【公告號】EP2899528A1, US20150211973