TQC Sheen PGX + 便携式视频接触角测试仪工作原理

更新时间：2026-10-16

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一、设备定位与检测目标

PGX + 是 TQC Sheen 推出的便携式视频接触角测试仪，也常被称为口袋型接触角测量仪，主要用于评估固体材料表面润湿性能。在涂装、印刷、薄膜、光伏、玻璃等行业，基材表面的润湿能力直接影响涂层附着力、油墨铺展效果、粘接可靠性。该仪器采用座滴法原理，无需将样品裁切放置在大型测试台，可直接放置在被测工件表面完成检测，兼顾实验室与现场质检需求，可测定静态、动态接触角，并进一步计算表面自由能与液体表面张力。

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二、座滴法与接触角基础理论

仪器测量的基础为座滴法，依托杨氏方程描述固、液、气三相界面的力学平衡关系。当测试液滴落在固体表面时，在三相交汇点形成接触角。接触角数值大小，直观反映材料润湿特性：角度小于 90°，代表材料易于被液体润湿；角度大于 90°，代表材料疏水，液体难以铺展。测试常用去离子水作为探针液体，也可更换多种标准测试液体，用于计算表面自由能。

三、液滴自动供给与视频图像采集机制

PGX + 内置微量液体进给机构，操作人员可预先设定液滴体积，设备自动释放微升级液滴至待测样品表面。仪器搭载高速摄像模块，最高每秒采集 80 帧图像，连续记录液滴下落、接触基材、铺展直至趋于稳定的全过程。这一高速采集能力，是区分静态接触角与动态接触角的关键。静态接触角取自液滴达到平衡稳定后的角度；动态接触角记录液滴接触表面后随时间发生的角度变化，适合观察液体渗透、吸收、蒸发带来的润湿演变过程。

四、图像识别与数据解析流程

拍摄的液滴图像通过 USB 实时传输至配套 Windows 软件。软件内置轮廓识别算法，自动识别液滴边缘，拟合液滴轮廓，定位三相交界点，计算接触角数值。整套流程将液滴的几何形态转化为量化数据。软件可保存每帧图像与对应测量结果，支持数据回放、导出与报告生成。测试参数如液滴体积、图像采集延时、采样频率均可在软件端设定，便于建立标准化的检测流程，保证多次测试的可复现性。

五、便携结构与样品适配特点

区别于传统台式接触角仪，PGX + 采用一体化小型机身，整机放置于样品表面开展测试，大块板材、卷材、曲面工件无需切割制样，减少样品制备环节带来的表面污染或损伤。仪器由 USB 供电，无需额外电源适配器，方便在生产线、车间现场取样检测。设备内置光学照明组件，为摄像单元提供稳定背光，降低环境杂光干扰，保障液滴轮廓成像清晰。

六、适用场景与方法局限

该仪器适用于涂料、塑料薄膜、纸张纸板、光伏基板、汽车玻璃等产品表面处理效果检测，可用于电晕处理、等离子清洗等表面改性工艺的效果验证，符合 ASTM D724、ASTM D5946、TAPPI T458 等相关测试标准。

测量结果会受到样品表面粗糙度、孔隙、杂质以及环境温湿度影响。多孔、强吸水样品，液滴会快速渗入基材，液滴形态难以维持稳定，测量结果仅作为参考。仪器用于对比同批次样品表面润湿性能变化，适合过程质量管控；在仲裁类检测场景，需要严格控制环境条件与样品状态。

综合来看，PGX + 以座滴法为基础，依靠微量滴液机构搭配高速视频采集，记录液滴在材料表面的形态变化，通过图像解析得到接触角与表面能参数。便携化的结构设计，突破传统设备对样品尺寸的限制，兼顾实验室研究与生产现场的表面润湿性能快速评估。

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