OSA™ Optical Tensiometers - OT200
光學(xué)表/界面張力測量儀 - 高級專家型

OT200張力測量儀是OSA™系列光學(xué)張力測量儀中的高級專家型：構(gòu)造堅(jiān)固耐用、測量準(zhǔn)確可靠、可附加多套自動(dòng)加液系統(tǒng)、可配置多種測量方法、具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，既可輕松地應(yīng)付日復(fù)一日的日常測量工作，又適用于完成挑戰(zhàn)性的復(fù)雜測試任務(wù)。從簡單的液體在氣相中的靜態(tài)表面張力、動(dòng)態(tài)表面張力的測量、到液/液-界面張力的測量，表面活性劑對表/界面張力的影響及其特性/效果的表征，臨界膠束濃度CMC的手動(dòng)或全自動(dòng)測量，表面活性劑分子從體相到界面的遷移、在界面的吸附動(dòng)力學(xué)研究，表面活性劑分子存在時(shí)界面的流變現(xiàn)象（Surface Rheology）考察，再到高溫下高分子/金屬合金熔融液表面張力（包括密度）的測量等，OT200為液/氣-和液/液-界面的表面和界面張力的測量/分析，研究與此相關(guān)的現(xiàn)象和各種影響因素，以及對表面活性劑的篩選、配方組成優(yōu)化以及各類溶液的表面活性實(shí)時(shí)監(jiān)視等提供了一款目前市場上應(yīng)用范圍泛，測量結(jié)果準(zhǔn)確、可靠的專家型光學(xué)張力測量儀（Optical Tensiometer），其各方面的性能都要明顯地優(yōu)于傳統(tǒng)的基于稱重的張力測量儀（Force Tensiometer）。

OT200張力測量儀通過對一液/流/固-體系形成的液/流-界面（meniscus）進(jìn)行光學(xué)觀察、測量，對得到的界面邊緣進(jìn)行全輪廓分析、計(jì)算，從而獲得對應(yīng)于界面的表面/界面張力值；通過跟蹤界面隨時(shí)間的變化測定表面/界面張力值與時(shí)間的依賴關(guān)系；而任何表面活性物質(zhì)在界面的濃度、排列/取向/構(gòu)象等的變化以及外在因素如電場的作用也將導(dǎo)致界面輪廓的相應(yīng)變化。OT200張力測量儀支持的液/流-界面（meniscus）包括：

• 懸滴（pendant drop），包括上升懸滴（emerging/rising pendant drop），它可以是

  • 一液體在氣相（如液體的飽和蒸汽或空氣）中形成的液/氣-懸滴，

  • 一（密度較高的）液體在另一互不相溶（密度較低的）液體中形成的液/液-懸滴，

  • 一氣體（如空氣）在一液相形成的上升氣/液-懸滴（emerging/rising drop），或

  • 一（密度較低的）液體在另一互不相溶（密度較高的）液體中形成的液/液-上升懸滴（emerging/rising drop）。

• 座滴（sessile drop），包括受俘氣泡（captive bubble）和受 俘 座 滴 法 （constrained sessile drop），它可以是

  • 一液體在氣相（如液體的飽和蒸汽或空氣）中形成的液/氣-座滴，

  • 一（密度較高的）液體在另一互不相溶（密度較低的）液體中形成的液/液-座滴，

  • 一氣體在一液相形成的受俘氣泡，或

  • 一（密度較低的）液體在另一互不相溶（密度較高的）液體中形成的液/液-受俘座滴。

• 液橋（liquid bridge）界面，它可以是

  • 一液體在氣相（如液體的飽和蒸汽或空氣）中形成的液/氣-液橋界面，

  • 一氣體在液相中形成的氣/液-液橋界面，或

  • 一液體在另一互不相溶的液相中形成的液/液-液橋界面。

  支撐液橋界面的固體表面可以是圓柱形表面，球面，或薄板平面

這些不同的界面構(gòu)型（interface configurations）拓展了這一測量方法的應(yīng)用范圍，使其能適用于各類不同的體系，各種不同的應(yīng)用和多種不同環(huán)境下的測量。

準(zhǔn)確可靠、適用廣泛：當(dāng)今的表/界面張力測量技術(shù)的代表 Precise / Reliable / Versatile - the most sophisticated technique for measuring interfacial activities

OT200系列突出地表現(xiàn)在其經(jīng)過周密思考的、正對實(shí)際應(yīng)用需求而設(shè)計(jì)制作的精密機(jī)械構(gòu)造：系統(tǒng)需要頻繁動(dòng)作的移動(dòng)單元，包括樣品平臺和注射器/加液針頭的移動(dòng)調(diào)節(jié)，均是在直線軸承或直線導(dǎo)軌輔助下由精密絲桿驅(qū)動(dòng)，以確保傳動(dòng)平穩(wěn)、輕松、精密而又快速，從而盡量提高使用的舒適度和方便性。

儀器采用低變形率遠(yuǎn)心工業(yè)視覺鏡頭和高分辨率單色工業(yè)視覺相機(jī)組成的高品質(zhì)的光學(xué)成像組件：遠(yuǎn)心光學(xué)鏡頭具有較大的恒定光學(xué)放大倍數(shù)深度和非常合適的視野范圍；相機(jī)支持ROI / sub-sampling，使得它在具備高分辨率的同時(shí)也十分適合高速變化的動(dòng)態(tài)過程如動(dòng)態(tài)表面張力等的測量。背光照明采用單色LED光源，加上精密的聚焦調(diào)節(jié)和軟件的調(diào)焦質(zhì)量準(zhǔn)確指示，以確保得到的圖像輪廓清晰分明，為獲得準(zhǔn)確、可靠的測量結(jié)果奠定了先決條件。

由精密微分頭驅(qū)動(dòng)的手動(dòng)加液系統(tǒng)，可裝載精密玻璃注射器或一次性塑料注射器：既便于測量不同屬性的液體和快速、方便地更換不同的試樣，又可精確地控制液滴的體積和形成的速度。儀器還可配備多款多功能自動(dòng)液體分配單元，可在軟件的控制下不僅完成多種自動(dòng)加液測量模式，而且可把加液動(dòng)作嵌入到復(fù)雜的測量步驟中，使得許多復(fù)雜的測量任務(wù)（如全自動(dòng)表面/界面張力測量，界面面積調(diào)制/控制和松弛效應(yīng)研究等）成為可能，而且往往可通過單次點(diǎn)擊就能實(shí)現(xiàn)。

作為整個(gè)測量系統(tǒng)的靈魂和大腦的軟件為用戶提供了功能強(qiáng)大、性能突出而又操作簡易的測量界面，其中的許多項(xiàng)目無論在功能的性還是在性能的*性方面在這一領(lǐng)域均是的。軟件采用的準(zhǔn)確的亞像素（sub-pixel）界面輪廓坐標(biāo)檢測，相當(dāng)于把圖像的分辨率額外地提高好幾倍；它能夠自動(dòng)識別液/固/流-三相接觸 線、從而自動(dòng)確定液滴界面分析區(qū)域，并且能自動(dòng)識別形成的液滴是否適合于提供可靠的計(jì)算結(jié)果；計(jì)算基于界面全輪廓分析法，確保了測量的通用性以及得到的結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠性；軟件支持低界面張力懸滴法，擴(kuò)大了懸滴法的低值端的測量范圍，同時(shí)又支持無頂部（No-Apex）懸滴計(jì)算法，消除了垂直視野范圍對測量的限制，使其同樣適合測量高界面張力的體系；計(jì)算時(shí)還能自動(dòng)校正相機(jī)的水平傾斜，并且必要時(shí)能對成像系統(tǒng)的影象失真進(jìn)行校正等，以確保始終獲得可靠的測量結(jié)果、提高測量的抗出錯(cuò)能力（robustness）。

作為擴(kuò)展功能，OT200提供的基于液橋（liquid bridge）界面的表/界面張力測量方法為測量二相密度接近的液/液-體系的界面張力，和測量高分子熔融體的表面張力提供了一個(gè)嶄新的途徑：利用這一測量方法，可以實(shí)現(xiàn)高分子熔融體表面張力隨溫度變化的全自動(dòng)掃描測量，并且也不大大簡化（甚至免除）了測量完成后的清洗步驟。

特征和優(yōu)勢 Features & Benefits

• 高級專家型表/界面張力測量儀：準(zhǔn)確、可靠，通用，自動(dòng)；

• 適用范圍廣泛的測量方法：包括可測量值范圍，可測量時(shí)間范圍，可測量體系范圍，可測量條件范圍等。

• 可配置多套自動(dòng)加液系統(tǒng)：促進(jìn)和簡化復(fù)雜測量任務(wù)，降低日常測量勞動(dòng)強(qiáng)度；實(shí)現(xiàn)測量的自動(dòng)化，完成許多的測量任務(wù)。

• 可擴(kuò)展性：不斷適應(yīng)工作需求的變化，通過配置附件或擴(kuò)展件，是儀器成為一款多功能的表面測量分析儀；

• 主要面向：科學(xué)研究和產(chǎn)品研發(fā)；

• 杰出的功能和性能，杰出的性價(jià)比；

• SurfaceMeter™軟件：功能廣泛，性能杰出。

一臺儀器，多重任務(wù) One Device for versatile Tasks

OT100系列除了用于測量表/界面張力以及相關(guān)的參數(shù)以外，可根據(jù)需要通過擴(kuò)展使其勝任多種多樣的任務(wù)，包括用于測量接觸角和表面自由能以及進(jìn)行潤濕表征等。

• 可選配多達(dá)三套自動(dòng)加液單元，以提高測量的自動(dòng)化程度和完成復(fù)雜的測量任務(wù)；

• 可添加全自動(dòng)滴體積張力計(jì)（drop volume tensiometer）模塊：其性能甚至優(yōu)于獨(dú)立的滴體積張力計(jì)；

• 可添加全自動(dòng)臨界膠束濃度CMC測量模塊：的基于光學(xué)方法的全自動(dòng)、靜/動(dòng)態(tài)CMC測量法;

• 可添加基于液橋（liquid bridge）界面的表面/界面測量方法: 為測量一些迄今高難度體系的表/界面張力，提供了一個(gè)嶄新的方法；

• 可添加實(shí)時(shí)測量模塊：用于實(shí)時(shí)測量/監(jiān)視體系的表面活性；

• 可添加各種溫度范圍的測試室：從 約 -20°C 到約 +400°C；

• 可選配高速模塊：用于進(jìn)行快速動(dòng)態(tài)過程的測量；

• 可添加接觸角和表面自由能測量模塊：用于表征液/固-界面的潤濕性，使其成為一款杰出的表面分析測量儀。

任務(wù)和應(yīng)用舉例 Tasks and Applications

• 液體表面張力，包括動(dòng)態(tài)表面張力的測量；

• 液/液-界面張力，包括動(dòng)態(tài)界面張力的測量；

• 全自動(dòng)臨界膠束濃度CMC測量：靜態(tài)或/和動(dòng)態(tài)CMC全自動(dòng)測量；

• 表面活性劑濃度或活性測量分析（包括實(shí)時(shí)監(jiān)測）；

• 液體（如水）中表面活性污染物質(zhì)的檢測；

• 用于測量各種燃油的純度和分解/氧化物含量：比如根據(jù)ASTM D-971；

• 用于測量高聚物熔融態(tài)的密度。

主要技術(shù)參數(shù) Technical Data

表面/界面張力測量：

• 范圍：0.001 – 2000 mN/m

• 精度：0.1%（采用懸滴法時(shí)，相對于測量值）

• 分辨率：0.01 mN/m或0.01%（采用懸滴法時(shí)，相對于測量值）

儀器尺寸和重量：

• 600mm (L) x 200mm (W) x 420mm (H), ca. 21kg