LSA100 視頻光學接觸角張力測量儀

通用多功能型視頻光學接觸角張力測量儀

德國LAUDA Scientific公司生產的LSA100型視頻光學接觸角張力測量儀是一款功能全面性能卓越的測量儀器。它不僅可以準確可靠的完成接觸角測量,滾動角測量、表面自由能測量和界面張力測量等常用的測量任務,而且在高速動態、多功能測量方面顯示出其明顯的優勢。
滯留力
測量功能是LSA100具有的第二代接觸角測量儀器的標志性功能。此外LSA100靈活的配置可以完成單一纖維接觸角測量,俯視法接觸角測量,界面擴張流變測量,全自動臨界膠束濃度測量(CMC)等特殊任務。LSA100廣泛應用于材料科學、界面化學和膠體化學等專業實驗室,是科研工作者的有力工具。


LSA100測量功能

接觸角自動測量 

軟件具有成像清晰度判別功能,測量接觸角時能夠自動尋找基線、自動擬合輪廓。支持捕獲氣泡法測量模式。選用程序模板操作時軟件顯示操作向導,可以完成一鍵測量。對于材料表面特殊形狀或結構形成的彎曲基線,可使用手動模式測量。

 

動態接觸角的測量

可以選用插針法或傾斜臺法測量前進角和后退角,使用專用的Truedrop算法能夠更加準確地測量不對稱液滴的接觸角。

 
滯留力和動態接觸角同步測量
LSA100配置滯留力旋轉臺時固體材料固定在旋轉臺之上,在快速旋轉狀態下置于材料表面上的液滴,受離心力驅動產生橫向水平滑動的趨勢,迫使液滴形狀發生變化。當離心驅動力達到最大滯留力數值的時候,液滴沿材料表面發生橫向水平滑動。在這一動態過程中,儀器利用視頻同步觸發技術準確的抓拍到液滴形狀和位置變化的一系列照片并記錄相對應的旋轉速度,通過軟件自動處理得到滯留力數據以及前進接觸角和后退接觸角的變化曲線和最大值。滯留力能夠直接反映液體和固體之間界面上的相互作用力。


利用滯留力和動態接觸角同步測量功能
,可以分析滑動過程中滯留力和液滴形狀變化等因素之間的相互關系 。

非接觸式注射功能

LSA100能夠利用注射泵推進時產生的脈沖推射液體,使液滴直接落到材料表面上。這種注液方式避免了液滴在注射針頭上的粘附,解決了向超疏水材料表面轉移液滴的問題。

全自動傾斜臺測量滾動角

全自動傾斜臺和視頻系統由軟件控制,自動記錄傾斜過程中液滴的形狀變化,傾斜角度和位置移動,自動測量滾動角、前進角和后退角等相關參數。

 

單一纖維的接觸角測量
單一纖維潤濕接觸角的測量經常應用在復合材料和特殊功能材料領域。不同于微升級液滴在平面材料上的接觸角測量,單一纖維測量需要特殊的理論計算方法和高放大倍數的顯微光學鏡頭等特殊附件。LSA100可以在同一臺儀器上完成普通平面材料和單一纖維材料的潤濕接觸角測量。

 記錄并分析粉末或多孔材料對液體的吸收過程

高速視頻系統可以完成粉末或多孔材料對液體吸收過程的連續錄像,并自動計算全過程的接觸角變化數值。

俯視法測量接觸角
在已知液體表面張力
和密度的前提下,LSA100能夠準確控制液滴體積并利用俯視模塊從正上方向下對液滴成像,能精確測量三相接觸線或液滴最大直徑處周邊線的形狀尺寸,利用Laplace-Young模型計算得到接觸角數值。
俯視法和傳統側視法聯用可以同時對同一液滴進行接觸角測量。俯視法解決了凹表面接觸角和超親表面極小接觸角測量的難題,并在各向異性材料接觸角測量和多角度潤濕動態行為觀察方面具有明顯優勢。

表面能的計算和粘附功的分析
固體表面自由能測量軟件包括了多種表面自由能數值及其組成的計算方法,粘附功分析軟件可以進一步分析粘附功。涉及到一般表面、低能表面、高能表面、等離子體處理表面等實際應用。

雙液滴接觸角測量
在測量固體表面自由能時往往需要至少兩種不同的標準液體,LSA100具備兩種液體同時注射,一鍵式測量接觸角的功能,這明顯提高了進行大量固體材料表面能測量實驗的工作效率。

 

表面張力的測量

LSA100使用懸滴法對液體的表面張力或界面張力進行測量。測量方法符合國際標準ISO 19403-3、ISO 19403-4和德國工業標準DIN 55660-3。軟件使用優化的Young-Laplace算法自動計算張力數值,具有更快的動態計算速度,與高速注射單元聯用時能對極短壽命的界面進行動態張力測量。

振蕩滴方式測量界面擴張流變
界面擴張流變研究
是對表面活性物質界面可溶膜實施規律性的擾動,記錄界面張力響應,測量粘彈模量等參數,通過數據處理和理論分析,最終獲得界面膜性質的豐富信息。LSA100既可以做液-液界面的振蕩又可以做氣-液界面的氣泡振蕩。

全自動臨界膠束濃度(CMC)測量
LSA100配置兩個連續注射單元時可使用表面張力法進行全自動臨界膠束濃度的測量,其中一個注射單元進行不同濃度溶液的配置,另一個注射單元連續形成液滴,測量全過程在程序自動控制下工作,而且避免使用吊片法測量時活性劑分子在鉑金片上吸附時產生的影響,是測量臨界膠束濃度的理想方法。

LSA100的基礎功能

- 靜態/動態接觸角測量
粉末或多孔材料的吸收過程分析

- 表面自由能測量和粘附功分析

LSA100的基礎配置
視頻光學系統

- X軸精確導軌定位視頻調焦臺

- X/Y/Z三軸精確導軌定位樣品臺

- X/Y/Z三軸精確導軌定位注射平臺

- 自動注射單元或微分頭手動注射單元      

- SurfaceMeter 專業測量軟件


LSA100的選配功能
 

- 視頻系統升級                      - 表面界面張力測量                 

- 滯留力旋轉臺                      - 非接觸式注射功能                 

- 全自動傾斜臺                      - 雙液滴注射功能

- 溫度控制單元                      - 單一纖維接觸角測量模塊

- 俯視法測量模塊                  - 振蕩滴擴張流變模塊

- 全自動臨界膠束濃度測量模塊(CMC


 

技術參數

型號

LSA 100

接觸角測量范圍

精度

分辨率

0~180°

±0.1°

0.01°

表面/界面張力測量范圍:

         分辨率

1×10-2 ~ 2×103mN/m

0.01 mN/m

1視頻圖像系統(系統可升級)

      鏡頭

      分辨率

      相機速度
      視野范圍

基礎配置

1.3倍變焦光學鏡頭·

752×480 pixel

87 fps @752×480

8.5×5.3~10.5×6.6mm×mm

視頻調焦臺

      調節方式

 

X軸方向精密導軌調節   調焦范圍:100 mm 

樣品臺

      調節方式

      尺寸

      最大載重

 

X/Y/Z三軸精密導軌調節  移動行程:100/100/50 mm

100x100 mm

12 Kg

加液單元調節臺

      調節方式

 

X/Y/Z三軸精密導軌調節  移動行程:85/76/60 mm

自動傾斜臺

      角度范圍

 

0~360°

最大樣品尺寸

∞×290x76 mmL×W×H

光源

高亮度高均勻LED冷光源,亮度可手動/軟件調節

軟件

SurfaceMeter 專業軟件

接觸角計算方法

Circle             

Width-Height  

Conic            

TrueDrop     

Young-Laplace      

Tangent

2Drop-on-Filament

2Liquid Bridge/Meniscus

張力計算方法

Young-Laplace

2Liquid Bridge/Meniscus

3Drop volume

電源

50/60Hz ;110/240V; 90 W

儀器尺寸(基座)及重量

600×160×543mmL×W×H; 19 Kg








































1)LSA10
0的視頻系統可選配多款更高級別的鏡頭和相機,適合于所選配復雜功能的應用

2)此計算方法為軟件特殊指定方法,專用于單一纖維接觸角測量
3)此計算方法為軟件特殊指定方法,專用于滴體積法表面張力測量

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