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产品名称:
TrueDrop®全功能型旋转滴界面张力仪TX500H
产品型号:
TX500H
产品概述:
TX500H界面张力仪和接触角测试仪基于固液界面化学技术开发,支持岩心样品固-液接触角、固-气表面自由能及液-液界面张力多参数同步分析(精度±0.1°)。适配三次采油领域需求,可模拟-10℃~200℃工况条件,满足驱油剂筛选、CO₂驱替效率评估等研究。集成CAST®4.0智能分析系统,兼容12种表面能计算模型,数据导出CSV或EXCEL文件。

TX500H多参数高温旋转滴界面张力仪及接触角测试仪整合分析系统

本系统集成接触角测量与旋转滴界面张力双分析模块,可同步完成固-液润湿性及液-液超低张力测试,适用于油气开发、化工合成及新能源材料领域多相界面行为研究。

科学设计注释
在恒容体系下,温度升高引起的分子动能增加会导致体系压力上升,二者通过状态方程共同影响界面区分子间作用力平衡。本系统通过PCU模块实现压力主动调控,解耦温度-压力变量对界面张力的交互作用,为研究单一变量影响机制提供可控实验条件。



技术参数

  • 环境模拟:温压耦合控制技术(-10 -200℃,0.001MPa- 20MPa(选配)) 
  • 测试范围

    接触角:0-180°±0.1° / 界面张力10⁻⁷-10²mN/m

  • 合规认证:ISO 9001质量体系 / GLP数据管理标准

核心技术优势

  1. 多物理场耦合控制

    • 基于热力学状态方程原理,系统内置高精度动态压力补偿单元(PCU),通过实时闭环反馈机制,将温度升高引发的压力波动抑制在±0.001MPa范围内,消除温度-压力协变对界面张力值的耦合干扰。
    • 采用人工智能PID温控算法,可模拟CO₂驱/蒸汽驱等工艺的温压协同变化曲线(预设12组工况程序),精准复现储层环境下的非平衡态界面演变过程。
  2. 双模式精密测试

    • 接触角模块:支持悬滴法/停滴法/倾斜板法,适配岩心、薄膜等非平整表面分析,可量化表面活性剂对固-液界面润湿性的动态调控效应。
    • 旋转滴模块:通过5000rpm离心力场平衡技术,突破传统方法(白金板法/悬滴法)对超低界面张力(<10⁻³mN/m)的测量瓶颈,满足三次采油中微乳液/超临界流体的界面表征需求。
  3. 智能分析系统

    • 基于阿莎®(ADSA-RealDrop®)技术的Young-Laplace方程拟合法,结合第一性原理计算界面分子作用势,实现动态界面追踪与多物理场耦合条件下的张力值拟合计算,理论误差较经验公式降低72%。
    • 数据溯源系统将原始图像、环境参数(T/P/t)、计算结果自动关联,支持PDF/EXCEL多格式报告导出,满足科研文献及工业标准的可重复性要求。

典型应用场景

  • 油气开发:量化80℃/10MPa条件下驱油剂-原油体系随CO₂注入的界面张力演变(Δγ从5.2mN/m降至0.03mN/m),优化驱替剂浓度与注入时序。
  • 新材料研发:评估超临界CO₂(120℃/7.4MPa)与聚乳酸复合材料的界面稳定性,指导生物可降解材料的耐压改性设计。
  • 环境工程:模拟咸水层封存条件(50℃/8MPa),研究CO₂-卤水-页岩接触角随压力的非线性变化规律(θ从105°降至32°),预测毛细管封存效率。

(注:系统技术参数可能随迭代升级调整,具体功能以出厂配置为准)




应用领域 核心测试参数 典型应用场景 推荐仪器及依据
油气开发 - 液-液界面张力(0.01-50mN/m)- 固-液接触角(0-180°) - CO₂驱/化学驱过程中原油-驱油剂界面张力演变分析- 高温高压(80℃/12MPa)储层岩心润湿性动态评估 TX500H
(旋转滴法适配超低张力测试)
高分子材料 - 聚合物溶液表面张力(10-70mN/m)- 复合材料界面粘附功(10⁻³-10²mN/m) - 聚丙烯酰胺驱油体系与地层水界面行为研究- 纳米流体/岩石表面润湿改性效果量化 表面张力>1mN/m:A601/A101(Wilhelmy板法精度±0.01mN/m)
医药制剂 - 微乳体系界面张力(0.1-5mN/m)- 药物载体接触角(30-120°) - 脂质体药物包封率与界面稳定性关联分析- 喷雾剂雾化粒径与表面张力相关性研究 TX500H(支持动态温度梯度测试)
日化品研发 - 乳液表面张力(20-50mN/m)- CMC值测定(0.1-10mmol/L) - 洗涤剂复配体系临界胶束浓度优化- 化妆品乳霜高温(50℃)储存稳定性预测 表面张力>1mN/m:A101(Du Noüy环法效率提升40%)
食品工业 - 蛋白质溶液界面流变(10⁻³-10mN/m)- 乳化体系接触角(60-110°) - 植物基人造肉脂肪-水相界面稳定性研究- 巧克力涂层表面润湿特性调控 TX500H(旋转滴法适配粘弹性流体测试)
新能源材料 - 电解液/电极接触角(10-150°)- 液态金属界面张力(200-500mN/m) - 锂金属电池枝晶生长与电解液润湿性关联分析
- 液态金属冷却剂/结构材料界面兼容性评估
表面张力>1mN/m:A601(最大量程2000mN/m)

技术选型建议

  • TX500H:优先用于超低界面张力(<1mN/m)、极端温压条件(T>80℃/P>5MPa)及多相耦合场景
  • A601/A101:适用于常规表面/界面张力测试(1-2000mN/m),具有更高性价比和操作便捷性

(注:数据基于ASTM D1331/D971标准方法验证,具体测试方案需结合样品特性设计)


TX500H多参数界面分析系统核心优势

一、多功能集成设计

  • 全参数覆盖:同步实现液-液界面张力(范围10⁻⁷~10²mN/m)、液-气表面张力、固-液接触角(0-180°±0.1°)及固体表面自由能分析(含色散力/极性力分量),支持润湿线行为(WBA®)与粘附功量化计算
  • 多行业适配:单台设备满足油气开发(岩心润湿性)、医药(微乳体系)、日化(CMC测定)等领域需求,降低实验室设备采购成本

二、智能分析方法体系

  • 多模态测试技术
    • 旋转滴法(Spinning Drop):专攻超低界面张力(<1mN/m)
    • 悬滴法(Pendant Drop):动态界面行为追踪(100fps高速成像)
    • 停滴/插板法:适配接触角及滚动角、表面自由能测量
  • 全自动分析流程:CAST®4.0系统自动完成图像采集→敏感系数校准→基于阿莎®(ADSA-RealDrop®)技术的Young-Laplace方程拟合计算,人为操作误差降低80%

三、精密硬件配置

  • 光学成像系统
    • 20X连续变倍显微镜头(WD≥150mm)+ 0.0001Lux低照度CMOS相机
    • 支持无背光条件下10μm液滴形态捕捉(如深色原油体系)
  • 温控技术创新
    • 人工智能PID双温控气热耦合控温模块,腔体温差≤±0.3℃(180℃工况)
    • 解决传统接触角仪温漂导致的接触角波动问题(重复性误差<1.5%)

四、数据管理系统

  • 全周期数据溯源:实验图像与温压/时间/转速参数自动关联存储,支持:
    • EXCEL/PDF多格式报告导出
    • 历史数据二次修正(保留原始记录)
    • 操作日志审计追踪溯源

(系统通过ISO校准认证,技术参数可能因升级调整)


技术设计亮点
通过旋转滴模块与接触角测试的硬件复用设计,在保持0.1μN/m张力检测精度的同时,将设备成本降低至同类多功能仪器的67%,实现真正意义上的"高精度-低成本"协同优化。

基于影像分析法界面化学分析系统 CAST®3.0 & CAST®4.0

型号

TX500H

一、通用指标

界面张力测量范围

102-10-6mN/m

接触角测量范围

0-180°

二、旋转滴界面张力仪的硬件指标

显微镜头变倍范围

0.7-4.5X / (10X/20X供选购)

CCD相机分辨率

1920*1200,或752*582 (实际用640*480)/130万像素、300万像素、500万像素相机供选购)

视频捕捉系统

USB3.0视频设备PCI视频捕捉卡、1394接口相机供选购)

CCD相机速度 25/

60/秒、100/秒、300/秒相机供选购)

镜头控制

X轴 软件控制寻像 精调

Y轴调整显微镜头焦距

Z轴调整镜头成像位置

高精度整体旋转体设计用以控制液滴移动

带锁死功能

镜头水平控制

电机控制范围

0-15000/

电机转速模式

无级变速 可控制1/

电机控制精度

±3/分(RPM

电机转速控制方式

伺服控制系统 编码器控制

控制点500个 可无级变速

加热控制模式

气热式温控模式,双温控模式

加热系统控温范围

室温 - 200

控温精度

±0.5

加热方式

电热棒PTC陶瓷供选)整面加热

温度显示装置

美国进口半导体数字温度传感器

带自校准功能 精度:0.01

外接恒温水浴

温度控制范围

0-100

测量用样品管

内径φ6mmφ4mmφ2mm 三种石英玻璃样品管

自密封样品管

2mm样品管为自密封样品管,两端开口

标准丝

水平、垂直双向校准标准丝/(美国计量认证的计量尺 供选)

样品管紧固方式

两头顶住式

通讯接口

USB2.0通讯接口

水平控制

整机四脚水平控制、样品台旋转、镜头水平控制三处

三、旋转滴界面张力仪的软件系统指标CAST™4.0

计算界面张力依据

1、自动查得上下边界线,计算两边界线间距离并自动计算界面张力值并将数据自动以数据库形式进行管理

2、可手动二次调整测值结果,并保存操作痕迹

3、测试数据与图片一一对应

计算方式

全自动测值,同时,手动可二次调整并记录调整痕迹

放大率校准功能

垂直、水平双向放大率校准

数据库管理

历史数据均有规律保存并用数据库管理,测试数据与图片一一对应,历史数据可查询,可二次调整并记录操作痕迹,可导出为EXCEL文档及BMP图片

软件控制功能

温度、电机、寻像X

摄像方式

单张拍摄 连续拍摄/每秒25-60(选购)或定时拍照 如定时每20分钟间隔拍照共2小时长时间测值

四、光学接触角仪的硬件指标

样品台

1Z向移动50mm 精度:0.01mm2、样品台水平调整功能;3、样品台大小:50*50mm

进样系统及其控制

1、手动高精度注射泵 0.02uL精度(软件控制自动注射泵供选购);2、可拆装针头设计,独家提供0.5mm0.3mm、不锈钢针头、聚四氟乙烯针头等全套针头;3、进样系统控制XYZ12.5mm 精度0.01mm

旋转平台

整机旋转,用于测试滚动角/前进后退角等动态接触角(本功能必须结合CAST2.0™的曲线拟合功能才可实现)

五、光学接触角仪的软件指标

液滴形态

悬滴法(Pendant Drop)、停滴法(Sessile Drop)、气泡捕获法、插板法、旋转滴法等

测试方法

θ/2法、圆拟合、椭圆拟合、基于真实液滴®(TrueDrop®)的动态接触角计算方法、曲线尺法、插值法、Young-Lapalace®方程拟合、Young-Laplace方程等7种;

测试功能

静态接触角测试、动态接触角测试(前进/后退角、随时间变化接触角)、固体表面自由能(固体表面张力)、悬滴法界面张力、旋转滴界面张力、固体材料可润湿性线(WBA

固体表面自由能

12种数学模型用于分析固体材料的表面自由能值,如Equation of State ( Neumann et al. )Good-GirifalcoOwen-Wendt-RabelSimple FowkesExtended FowkesWU1-2Schultz1-2Acid-base(Van OSS & Good)JhuZizman临界表面张力法等共12种表面自由能估算方法,不但能分析低能固体表面,也能分析高能固体表面,以及他们的分布(色散力、极性力、氢键值、路易斯酸碱等)

软件触发

双软件触发技术,可用于测试岩芯、粉体、纸张以及其他吸水性材料的分析时的第一时间点接触角测试,也可用于小接触角测值全过程拍摄。

数据库管理

历史数据可查询、可导出为EXCEL文档、可二次修改

以上配备如遇更改,本公司保留不通知而自行更改的权利。

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