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劳达 科学发布LAUDA Scientific 光学接触角测量仪 LSA200新品

发文时间:2020-06-12 06:28 文章来源: 作者:木木
    

LAUDA Scientific 光学接触角测量仪 LSA200

       德国劳达科学仪器公司(LAUDA Scientific GmbH)是一家拥有60多年历史的著名科学仪器设备研发制造企业,是德国最早涉及表界面和黏度测量表征技术的专业厂家。从上世纪60年代起,劳达就着手研发包括表面膜天平和液滴体积法、力天平法和最大气泡压力法等测量表面单分子层和表界面张力的仪器,是这一领域的开拓者和先锋,其各类仪器被广泛地应用于科学研究、产品研发和质量控制等领域。目前劳达公司研发生产的视频光学接触角张力测量仪,以其丰富而卓越的功能拓宽了该仪器的应用领域,把接触角测量仪的应用提升到了一个新的高度。


       作为LAUDA Scientific GmbH公司中国区指定代理,北京东方德菲仪器有限公司将继续秉承“Leading by professional”的理念,与LAUDA Scientific公司一起为您推荐先进的仪器,提供专业的售前、售后技术服务。

   

       LAUDA Scientific 光学接触角测量仪 LSA200是一款功能齐备、性能卓越的全功能型视频光学接触角张力测量仪,是一款利用液滴形状分析技术探索界面现象的测量仪器,它具有功能多样化的特点,并且能够实现仪器的智能化全自动控制。LSA200不仅可以准确可靠地完成接触角,滚动角、固体表面自由能和界面张力测量等常用的测量任务,而且在高速动态、多功能测量方面显示出了明显的优势。


       滞留力测量功能是 LSA200 具有的第二代接触角测量仪器的标志性功能。此外 LSA200 灵活的配置可以完成单一纤维接触角测量,俯视法接触角测量,界面扩张流变测量,全自动临界胶束浓度测量(CMC)等特殊任务。LSA200为材料科学、界面化学与胶体化学、以及液滴流体动力学等相关实验室提供了更加专业,更加高效的解决方案。

LSA200.jpg


LAUDA Scientific 光学接触角测量仪 LSA200的测量功能介绍:


1. 自动测量接触角

软件具有成像清晰度判别功能,测量接触角时能够自动寻找基线、自动拟合轮廓。支持捕获气泡法测量模式。选用程序模板操作时软件显示操作向导,可以完成一键测量。对于材料表面特殊形状或结构形成的弯曲基线,可使用手动模式测量。


2. 测量动态接触角

可以选用插针法或倾斜台法测量前进角和后退角,使用专用的Truedrop算法能够更加准确的测量不对称液滴的接触角。


3. 同步测量滞留力和动态接触角

此功能是LSA200在常规接触角测量仪上引入了离心力旋转台和视频同步触发技术,从而实现的。


LSA200配置滞留力旋转台时固体材料固定在旋转台之上,在快速旋转状态下置于材料表面上的液滴,受离心力驱动产生横向水平滑动的趋势,迫使液滴形状发生变化。当离心驱动力达到最大滞留力数值的时候,液滴沿材料表面发生横向水平滑动。在这一动态过程中,仪器利用视频同步触发技术准确的抓拍到液滴形状和位置变化的一系列照片并记录相对应的旋转速度,通过软件自动处理得到滞留力数据以及前进接触角和后退接触角的变化曲线和最大值。滞留力能够直接反映液体和固体之间界面上的相互作用力。


利用滞留力和动态接触角同步测量功能,可以分析滑动过程中滞留力和液滴形状变化等因素之间的相互关系。

最大离心力达到 40 倍重力加速度       最大转速 800 转/分钟


滞留力测量功能为材料润湿性的研究提供了一种有力的工具,使得LSA200在动态、多功能测量方面展示出了巨大的潜力,它能够同时使用几何参数和物理参数表征液体和固体材料之间界面上的相互作用,必将在特殊功能材料、液体的传送和过滤过程、表面的自清洁和易清洗等众多领域发挥出关键作用。



4. 非接触式注射功能

LSA200能够利用注射泵推进时产生的脉冲推射液体,使液滴直接落到材料表面上。这种注液方式避免了液滴在注射针头上的粘附,解决了向超疏水材料表面转移液滴的问题。


5. 全自动倾斜台测量滚动角

全自动倾斜台和视频系统由软件控制,自动记录倾斜过程中液滴的形状变化,倾斜角度和位置移动,自动测量滚动角、前进角和后退角等相关参数。

6. 测量单一纤维的接触角

单一纤维润湿接触角的测量经常应用在复合材料和特殊功能材料领域。不同于微升级液滴在平面材料上的接触角测量,单一纤维测量需要特殊的理论计算方法和高放大倍数的显微光学镜头等特殊附件。LSA200可以在同一台仪器上完成普通平面材料和单一纤维材料的润湿接触角测量。


7. 记录并分析粉末或多孔材料对液体的吸收过程

高速视频系统可以完成粉末或多孔材料对液体吸收过程的连续录像,并自动计算全过程的接触角变化数值。
8. 俯视法测量接触角

在已知液体表面张力和密度的前提下,LSA200能够准确控制液滴体积并利用俯视模块从正上方向下对液滴成像,能精确测量三相接触线或液滴最大直径处周边线的形状尺寸,利用Laplace-Young模型计算得到接触角数值。

俯视法和传统侧视法联用可以同时对同一液滴进行接触角测量。俯视法解决了凹表面接触角和超亲表面极小接触角测量的难题,并在各向异性材料接触角测量和多角度润湿动态行为观察方面具有明显优势。


9. 表面能的计算和粘附功的分析

固体表面自由能测量软件包括了多种表面自由能数值及其组成计算方法,粘附功分析软件可以进一步分析粘附功。涉及到一般表面、低能表面、高能表面、等离子体处理表面等实际应用。

 
10. 双液滴接触角测量

在测量固体表面能的时候往往需要至少两种不同的标准液体,LSA200具备两种液体同时注射,一键式测量接触角的功能,这明显提高了进行大量固体材料表面能测量实验的工作效率。


11.测量表面张力

LSA200使用悬滴法对液体的表面张力或界面张力进行测量。测量方法符合国际标准ISO 19403-3/ISO 19403-4和德国工业标准DIN 55660-3。软件使用优化的Young-Laplace算法全自动计算张力,具有更快的动态计算速度,与高速注射单元联用时能对极短寿命的界面进行动态张力测量。
12. 振荡滴方式测量界面扩张流变

界面扩张流变研究是对表面活性物质界面可溶膜实施规律性的扰动,记录界面张力响应,测量粘弹模量等参数,通过数据处理和理论分析,最终获得界面膜性质的丰富信息。LSA200既可以做液-液界面的振荡又可以做气-液界面的气泡振荡。


13. 全自动临界胶束浓度(CMC)测量

基于表面界面张力测量CMC的方法是传统测量CMC的方法中常见的一种。传统上,采用DuNoüy环法或Wilhelmy片法来确定表界面张力,但无论是DuNoüy环法或Wilhelmy片法都不适合与含表面活性剂溶液一起使用。Wilhelmy片法遇到表面活性剂分子吸附到探针金属(通常是铂)表面的问题,会导致明显的测量误差,甚至可能影响溶液中表面活性剂的浓度。DuNoüy环法则仅适用于单组分(即纯净)液体, 当涉及表面活性剂时密封圈通常很难彻底清洁,并且对应于特定的动态或平衡状态无法获得表面张力值。


与传统测量方法形成鲜明对比,LSA200CMC采用光学悬滴分析法测量临界胶束浓度(CMC),LSA200配置两个连续注射单元时可使用表面张力法进行全自动临界胶束浓度的测量,其中一个注射单元进行不同浓度溶液的配置,另一个注射单元连续形成液滴,测量全过程在程序自动控制下工作,而且避免使用吊片法测量时活性剂分子在铂金片上吸附时产生的影响,是测量临界胶束浓度的理想方法。

15.jpg

与传统测量方法相比,LSA200CMC提供了一种新颖的全自动测量方法,在几乎所有都涉及到准确性,可靠性,便利性和对各种表面活性剂溶液的适用性以及自动化程度方面,都具有明显的优势:

- 全自动测量

- 适用于各种表面活性剂;

- 能够同时测量静态CMC和动态CMC。


LSA200的基础功能:

- 静态/动态接触角测量   

- 粉末或多孔材料的吸收过程分析

- 表面自由能测量和粘附功分析

- 表面界面张力测量

 

LSA200的基础配置:

- 8.6 倍变焦视频系统 

- 三套液体注射单元

- X轴精密导轨定位视频调焦太

- X/Y/Z三轴精确导轨定位样品台

- X/Y/Z三轴精确导轨定位注射平台

- SurfaceMeter专业测量软件

 

LSA200的选配功能:

- 8.6 倍变焦高速视频系统 

- 全自动样品台   

- 全自动注射平台 

- 全自动倾斜台 

- 滞留力旋转台 

- 温度控制单元

- 俯视法测量模块 

- 振荡滴扩张流变模块

- 双液滴注射功能  

- 非接触式注射功能

- 单一纤维接触角测量模块

- 全自动临界胶束浓度测量模块(CMC)


选配附件.jpg

 

技术参数 

型号LSA200

接触角测量范围
精度
分辨率

0~180
0.1
0.01

表面/界面张力测量范围:
                      分辨率1×10-2 ~ 2×103mN/m
0.01 mN/m1)视频图像系统(系统可升级)
      镜头
      分辨率
      相机速度
      视野范围


8.6倍变焦光学镜头

1920×1200 pixel

3300 fps

2.1×1.3~17.5×11(mm×mm)

视频调焦台
      调节方式


X轴方向精密导轨调节  调焦范围:100 mm

样品台
      调节方式
      尺寸
      载重


X/Y/Z三轴精密导轨调节;移动行程100/100/50 mm
100x100 mm
12 Kg

加液单元调节台
      调节方式
X/Y/Z三轴精密导轨调节  移动行程:85/118/60 mm自动倾斜台
      角度范围


0~360

最大样品尺寸 ×310x76 mm(L×W×H)光源高亮度高均匀LED冷光源,亮度可手动/软件调节软件SurfaceMeter 专业软件接触角计算方法Circle             
Width-Height   
Conic           
TrueDrop     
Young-Laplace     
Tangent
2)Drop-on-Filament 
3)Liquid Bridge/Meniscus张力计算方法Young-Laplace
3)Liquid Bridge/Meniscus
4)Drop volume电源50/60Hz ;110/240V; 90 W仪器尺寸(基座)及重量620×200×536mm(L×W×H);22Kg

 1)LSA200 的视频系统可选配 45 倍变焦光学镜头,适合于单一纤维接触角的测量。

 2)此计算方法为纤维包覆法,专用于单一纤维接触角测量。

 3)此计算方法为液桥法/弯液面法,专用于单一纤维接触角测量和表面张力测量。

 4)此计算方法为滴体积法,专用于表面张力测量


创新点:

1.标配 8.6 倍变焦视频系统,可升级为8.6 倍变焦高速视频系统 2.独特的滞留力测量功能:引入了离心力旋转台和视频同步触发技术,可以同时测量滞留力和动态接触角 3.同时利用俯视法和侧视法测量同一液滴的接触角 4.新颖的CMC测量方法:采用光学悬滴分析法测量临界胶束浓度(CMC)

LAUDA Scientific 光学接触角测量仪 LSA200

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