旋转流变仪MARS-40-60中文版.pdf
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ThermoScientificHAAKEMARS流变仪探索MARS新篇章模块化流变仪工作站MARS特点01面向未来“我们为您提供的产品可以充分满足您目前的要求,而且这些产品无一例外能支持您未来的应用。
”HAAKEMARS工作站的灵活性,让您在实验室中面对新材料快速变化的测试需求游刃有余。
模块化设计的改进,为制药、石化、矿业、化妆品、食品、油漆涂料以及聚合物领域中最严格的分析提供更多选择。
作为科学服务领域的世界领导者,我们为高级质量控制与应用研究领域的科学家们提供高性能的流变仪。
在模块化流变仪工作站(MARS)的开发过程中,我们主要强调ThermoScientificHAAKEMARS流变仪平台的以下几大特点:
面向未来准确性易用性模块化针对应用的解决方案2丰富的附件温度控制模块针对应用的测量单元测量转子开发新型附件适应不断发展的测试要求现有HAAKEMARS用户均可进行软硬件升级,使其受益于未来技术创新与ThermoScientificHAAKEViscotesteriQ流变仪兼容,测试方法可由研发向质控传输面向未来,无限扩展HAAKEMARS流变仪工作站型号多样,可满足当下和未来各种个性化需求:
3MARS特点02准确性固定杆(选配)用于安装辐射对流炉及其他联用技术的附加模块平稳固定于上端升降平台的测量头,可安装上端温度控制模块,灵活应对不同样品固定式下端平台可靠地固定温度控制模块和其它应用联用附件(ThermoScientificHAAKERheoScope,Rheonaut)控制面板人体工学设计液晶显示屏显示状态/错误信息;7键键盘,实现升降控制以及转子气动释放控制下方附加接口,满足个性化测试要求集成化电子控制线路用于可更换的温度模块,包括用于优化温度控制的调节阀H型结构,最佳受力分布。
H型整体铸铝机架,受力分布最均衡,提供无与伦比的稳定性。
样品产生的主动作用力和机架中的反作用力均作用于HAAKEMARS“H型”机架的同一平面上,相对于标准“C型”结构来说,H型结构可有效防止法向力过高导致的测量间隙扩大。
4HAAKEMARS测量头,性能优化的专利部件第四代专利扩散空气轴承,具有极低惯量,可实现nNm级超低扭矩下的样品测量。
惯量极小的拖杯式驱动马达高分辨率角位移测量的光学编码器测量轴上用于快速安装转子的接口一个轴向止推轴承两个径向轴承马达HAAKEMARS拖杯式马达惯量最小,只有10-5kgm2,因此具备快速响应的特性。
集成内存芯片可存储所有相关校准数据,因此无需费时校准,即可快速更换测量转子。
光学编码器HAAKEMARS光学编码器安装在测量头的底部,最大限度的减小马达轴自身柔量对编码器的影响。
光学编码器具有高达12nrad的分辨率,可完成在超低剪切率(10-6s-1)时的零剪切粘度测试,或以极小应变的振荡方式探测精细样品的结构。
空气轴承30多年的专业经验研发而成的HAAKEMARS第四代高精度专利空气轴承。
HAAKEMARS空气轴承系统以三个单独空气轴承的相互作用为基础。
一个轴向空气轴承,在垂直方向上支撑马达轴,决定了其卓越的轴向刚度两个独立的大间距径向空气轴承分别位于轴的上端和下端,在径向支撑马达轴法向力传感器专利的法向力传感器以温度补偿应变规式技术为基础,在0.01N50N范围内(包括上下方向的测量),可提供高分辨率的法向力测量,也能实现高灵敏度的拉伸应变测量。
此外,还可进行快速法向力测量,并对因样品收缩或膨胀导致的正反向法向力进行及时、精确的补偿。
5MARS特点03易用性用户导向设计,将误差降至最低,简化操作流程。
气动转子释放,处理方便。
按下按钮即可移除转子,或作为日常自动化工作的一部分,在固化或交联反应后仅释放转子。
TCP/IP以太网接口,快速采集数据。
使用TCP/IP以太网数据通信接口,每隔2ms实时采集并显示一次数据点,这对于性质变化较快的样品(如UV固化材料)的测量尤其重要。
集成网络服务器,通过密码保护,可提供远程控制和维护。
流变仪配有单独的IP地址,故可通过因特网或公司内联网访问集成网络服务器,实施远程控制,或在测量时监测测量活动。
“连接助手”技术,快速更换配件。
HAAKEMARS可自动识别带有快速接头的温度控制模块和测量转子,减少误差,确保精确对中。
优化测量转子,精确加载样品。
下部测量板与上平行板或锥板转子的直径相同,确保正确填充样品。
6通用温度控制模块,达到最佳测量灵活性。
插入测量板,在数秒内快速实现同轴圆筒、平行板和锥板转子的快速切换。
7MARS特点03易用性可定制的HAAKERheoWin软件组件ThermoScientificHAAKERheoWinJobManager任务管理:
可对测量和分析程序进行全自动过程控制(“任务”),并打印或导出报告文件RheoWinDataManager数据管理:
交互式评估测得数据,提供创建报告和生成模板的先进工具,可生成图形、表格和屏幕视图RheoWinUserMnager用户管理:
对用户进行综合管理,包括用户访问控制和特定访问权限分配等定制用户可自定义配置数据文档存储的路径和子目录一键式实现12种语言的切换自动标准化生成文件名,并自动保存在预定义子目录中向ERP和实验室系统(例如SAP、LIMS等)传输数据快照模式(Snapshot):
可快速表征未知样品的特性专家模式(RheoWizard):
可帮助制定测量程序可定制的报告模板,允许使用定制徽标和文本功能监控模式适用于初级测试、可显示所选参数,保存手动采集的数据使用预定义的测量和评估程序,并借助“拖放”技术方便地创建和定制测量任务在一个测量任务内全自动完成测量、分析和记录实时多任务使用多台流变仪同时进行多项测量并进行数据评估可自由配置导出文件格式(ASCII、MS-Excel、XML)可以多种格式保存图形数据(PDF、JPG等)数据分析采用多种算法(如插值、回归和自动质量控制)可有效保存原始数据和用于数据评估的结果采用中断条件的循环编程通过USB和Firewire摄像机,集成图像捕捉功能存储振荡(OSC)和旋转(ROT)模式下测得的原始数据,供进一步评估使用8预定义方法(程序)解释及用户指南所有预定义的测量工作包括全面的测试说明和进一步的应用相关信息(如应用报告)。
RheoWin测试范围计算器显示所有测量转子的最大、最小和最优测量范围可将测量范围图与实际测量图重合,评估数据质量显示同轴圆筒测量转子出现泰勒涡流的情况RheoWin原始数据查看器RheoWin原始数据查看器可提供下列信息:
应力与应变的正弦波原始数据Lissajous图,供进一步数据分析应力与应变正弦波的第三和第五高次谐波仪器惯量和转子柔量对测试结果的影响旋转步进的原始数据9MARS特点04模块化使用个性化测量转子测量水样样品至固体样品“连接助手”技术,快速更换测量转子,自动识别转子集成溶剂封环,与样品罩共用,防止样品变干各种同轴圆筒,材质多样,规格不同,表面类型不同双狭缝圆筒转子,用于低粘度流体测量平行板,不同直径,不同表面类型锥板,多种直径(60mm,35mm,20mm等)和锥角可选下板,直径与表面处理与上板匹配,实现精确样品填充和理想测量条件,确保数据的准确性叶片转子,用于高填充或不均匀大颗粒样品的相对测量和原容器内的测量一次性转子,用于材料固化测试锯齿状或磨砂表面处理的圆筒和平行板,防止壁面滑移固体扭摆夹具,用于动态机械热分析(DMTA)SER(熔体拉伸),拉伸特性测量工具通用适配器,适用于个性化转子,如ISO2555主轴定制测量转子,可根据需求提供10通用Peliter温度模块平行板的温度模块(带样品罩)平行板的温度模块(带绝缘样品罩)平行板的温度模块(上电加热)准确控制样品温度,-150600即插即用温度模块,快速连接,自动识别数秒内实现同轴圆筒、平行板或锥板转子之间的切换采用高效热传导材料,确保样品温度快速平衡和升降变化提供带陶瓷轴转子,使用样品罩时减少热传导,高温操作更安全自动温度校准工具,确保样品温度正确Peltier温度控制模块适用于要求温度快速变化的条件:
配套平行板和锥板测量转子时,温度范围可实现-60200;使用同轴圆筒时,温度范围可实现-40200。
液体循环温度控制模块对于要求精确稳定控温的样品测试。
使用液体恒温循环器,平行板系统温度范围-40200,同轴圆筒系统温度范围-40180电加热温度控制模块适合较宽温度范围的测量;使用平行板和锥板测量转子时,温度高达400;使用同轴圆筒或针对应用的测量元件(如高温高压密闭单元)时,温度高达300。
辐射对流炉(CTC)专利的对流和辐射传热组合,在30600的范围内,实现极快温度变化和均匀分布;可扩展至-150,提供最佳低温选项。
通用主动和被动上部温度控制模块与下部温度控制模块结合,设计独特。
优化样品填充的微调位置、可实现惰性气体的保护以及集成溶剂封环,数秒内完成仪器配置。
11MARS特点05针对应用的解决方案倒置的HAAKEMARS开放式平台,用于各种特殊拓展应用。
HAAKEMARS流变仪采用模块化设计,空间宽敞,可轻松快速地适应新需求。
提供针对应用的多种专用测量单元,例如食品、建材或UV固化材料等领域。
可应要求定制测量配置:
若要在光路中实现最优定位,使用两个测量头,则可将测量头安装在底部支架上。
12我们很高兴和您探讨未来的应用方向,同时为您提供适用于相关应用的各种丰富附件。
13MARS特点05针对应用的解决方案化妆品和药品面霜、药膏、喷雾剂、泡沫类产品、凝胶无论是上述哪种应用或产品,流变实验对于化妆品和药品配方的开发和优化均十分重要。
简单的粘度测量足以胜任原料评估工作,而扩展的流变实验对于预测和调整保质期、加工和应用特性更是必不可少的。
HAAKEMARS为化妆品和药品应用提供了丰富的附件。
选择适用于药品和化妆品的测试配件:
高性能Peltier温控模块,精确控制温度通用容器夹持器,适用于产品原容器中的测量,如面霜瓶或化妆品罐ThermoScientificRheoScope可视显微流变模块,用于多相系统和泡沫的结构变更研究执行界面流变的DuNoyring和Bi-Cone测量转子浸没流动单元,用于测试完全浸没在液体中的半固体样品21CFRPart11模块:
属于HAAKERheoWin软件,满足FDA要求HAAKEMARSPeltier温度模块和绝缘样品罩TM-IN-H还提供:
落球和旋转粘度计/流变仪选择,适用于日常质量控制测试中的快速可靠粘度测试。
预测化妆品乳液温度稳定性的流变学振荡实验(Brummer等人*)测试中使用20mm的锯齿状平行板测量转子、Peltier温控模块以及绝缘样品罩。
*R.Brummer;M.Griebenow;F.Hetzel;V.Schlesiger;R.Uhlmann:
预测化妆品乳液温度稳定性的流变仪振荡试验;VerlagfrchemischeIndustrie,H.ZiolkowskyGmbH,Augsburg,Germany;Procee-dingsXXIIFSCCInternationalCongress2000,Berlin;pp.47614食品食品的多种重要特征(例如流动性、可倾倒性和稳定性)直接关系到可测量的流变学参数,例如粘度、屈服应力或粘弹性。
理解流变性可帮助食品科学家们根据顾客喜好和制造要求开发新的配方。
从流体或半固体的简单粘度曲线到固体的断裂试验,HAAKEMARS均可对原始材料和食品成品进行全面研究。
采用HAAKEMARS、通用容器夹持器和桨叶转子测试花生酱。
采用弯曲断裂工具对巧克力棒进行质构分析选择适用于食品的测试配件:
高性能Peltier温控模块,数秒内实现同轴圆筒、平行板和锥板之间的切换通用容器夹持器,适用于原容器中的测量(例如酸奶杯或花生酱罐)锯齿式或磨砂面测量转子,消除复杂流体的壁面滑移固体材料结构分析,样品固定装置用于弯曲和断裂试验RheoScope可视显微模块,研究熔化和结晶过程模拟蒸煮过程的高温高压密闭单元还提供:
ThermoScientificHAAKECaBER1流体拉伸流变仪,研究拉伸流动(如咀嚼和吞咽期间)根据ICA方法46对两种不同巧克力熔体进行流变学测试。
测试中使用CC25DIN同轴圆筒测量转子和Peltier温控模块。
15MARS特点05针对应用的解决方案选择针对聚合物的配件:
辐射对流炉(CTC),用于-150600的测量根据DIN/ISO6721-1,用于测试固体样条的动态机械热分析(DMTA)扭摆夹具,自动对中和自动调节XpansionInstruments公司提供的熔体拉伸(SER)工具,用于熔体拉伸流变测量用于聚合物分析的HAAKERheoWin高级软件模块TTS(时温等效),Spectra(松弛谱)和MWD(分子量分布)聚苯乙烯的动态机械热力分析(DMTA)。
测试中使用8mm平行板测量转子和辐射对流炉(CTC)。
测试实心棒材的DMTA固体扭摆夹具用于聚合物薄膜拉伸测量的SER工具聚合物我们的流变仪工作站可用于研究聚合物的整个过程从实验室研发到试验工厂和小规模生产。
可将少量样品用ThermoScientificHAAKEMiniLab混合器混合,若需进一步流变测试,则可通过ThermoScientificHAAKEMiniJetPro注射成型仪生产试样。
通过HAAKEMARS流变仪,聚合物熔体或固体样品的粘弹性可作为剪切、拉伸、时间、频率、温度等的函数进行测量,即可以在剪切条件下测试,也可以在拉伸应变条件下进行。
16高温高压密闭单元摩擦测量元件选择适用于石化行业的专用配件:
多种高温高压密闭单元没,最高可在压力达600bar,温度达300的条件下测量。
提供钛合金和哈氏合金材质。
可使用同轴圆筒、双狭缝和叶片转子RheoScope可视显微模块,用于研究原油析蜡特性摩擦测量元件,基于球在三板上的原理,用于润滑油和润滑脂的性能试验对原油析蜡过程进行流变双折射光学研究。
测试中使用RheoScope模快、上部主动温度控制模块以及60mm平行板测量转子。
石化每年运输和加工的原油超过300亿桶。
含有不同组分的原油在不同温度和压力下的粘度被用于优化生产运输不同阶段的原油流动特性。
此外,了解油田各类工作液的流变性能有助于改善产品配方,提高油田产量HAAKEMARS流变仪配有专业附件,从开采到加工均可分析各种流变特性,从而优化石化产品的生产。
17MARS特点05针对应用的解决方案选择适用于油漆、油墨和涂料应用的附件:
样品罩,包括防止样品变干的溶剂封环双狭缝转子,用于测量低粘度油墨平行板/环形测量转子:
用于研究溶剂系统的干燥过程一次性平行板测量转子,免除清洁,节约时间高剪切率测量元件,用于测量高达200,000s-1的剪切率,以模拟喷雾和喷涂过程不同的UV测量元件,用于标准和定制应用,例如UV辅助热固化还提供:
HAAKECaBER1流体拉伸流变仪,用于优化涂漆、填充或喷涂过程配备Peltier温控模块、平行板和样品罩及溶液封环的HAAKEMARS。
UV固化单元研究粉末涂料的固化性能。
测试中使用20mm平行板转子与上下电加热温控模块。
油漆、油墨和涂料由于环保技术和产品对维持地球的可持续发展至关重要,所以针对油漆、油墨和涂料的监管要求和环境要求被不断提高。
这包括使用水作为稀释剂,使用无溶剂粉末涂料和UV照射作为快速节能的交联方法。
虽然这些产品的流动特性十分复杂,但利用已知相关参数仍可加以控制。
HAAKEMARS工作站能够在多流程的各个阶段为您提供流变支持。
18选择适用于特定应用的建设和建筑材料的附件:
建筑材料用测量单元,样品容器配有叶片转子和可更换档片组合,还提供选配温度控制单元和外部温度传感器通用容器夹持器,可在原样品容器中直接测量锯齿式和磨砂表面测量转子,防止样品滑移还提供:
配有实验台的HAAKEViscotesteriQ流变仪,用于在大体积样品容器中进行试验配有通用容器夹持器的HAAKEMARS建筑材料测量单元测定胶凝桨料控制应力(CS)模式下的屈服应力。
测试中使用配有建筑材料专用的测量单元和FL26CMC叶片型转子的HAAKEMARS。
建筑材料砂浆、水泥或陶瓷泥浆等建筑材料通常由悬浮在水中的大块颗粒组成。
若颗粒尺寸超过一定限度,则无法使用常规的小号测量转子。
但可使用专用的叶片转子固定装置及大型样品仓对这些大颗粒材料进行流变试验。
HAAKEMARS流变仪可针对建筑材料配备专用的模块化测量单元。
大体积样品容器外壁采用专利的可更换档片设计,避免了滑移层的形成,该测量单元可以捕获大体积试样,保证了样品的均匀性。
19MARS特点05针对应用的解决方案多技术联用加强材料表征组合测量方法流变测量法是提供样品在特定条件下的性能信息的一种“宏观”测量方法。
材料的力学特性取决于其微观层面的结构。
为了确定流变特性形成的原因,须将流变测量与微观测量相结合,例如采用FTIR*或显微镜法。
采用组合方法的优势:
制备的样品相同测量条件相同实验时间更短测试结果相关性最佳RheoScope模块:
流变学+光学显微学流变测量与微观结构图像同步观察采集高度集成化HAAKEMARS显微流变单元流变数据和微观图像在同一软件中显示在剪切作用下的分析结构变化图像分析软件确定颗粒尺寸、粒径分布以及结构分析应用/样品食物:
脂肪、淀粉聚合物:
溶液、熔化物制药/化妆品:
面霜/乳液涂料/墨水:
印染浆、增稠剂石化:
原油、钻井液配备RheoScope模块的HAAKEMARS野生马铃薯淀粉在水中的温度响应研究测量中使用配有RheoScope模块、电加热温控模块和35mm平行板转子的HAAKEMARS。
20Rheonaut:
流变学+傅里叶变换红外光谱学流变测试与FTIR红外光谱同步测量HAAKEMARS专利集成技术ATR(衰减全反射)原理剪切/形变作用下,分子结构变化分析可用于热固化/UV固化反应深入研究应用/样品食品:
乳胶稳定性聚合物:
剪切作用下的分子取向制药:
凝胶的网络组成、蛋白质的变性涂料/油墨:
UV和热固化的化学反应其他:
粘合剂、胶水固化反应使用HAAKEMARS和NicoletiS10FTIR红外光谱同步测量丙烯酸胶粘剂化固化情况。
样品模量(蓝色和红色线)的增加与原材料单体红外信号(绿色线)的降低和最终产物红外信号(黑色线)的增加相对应。
配备Rheonaut模块和ThermoScientificNicoletiS10FT-IR光谱仪的模块化流变平台HAAKEMARS。
RheoScope模块规格透镜显微镜通过软件控制的伺服电机进行焦点和径向定位镜头15x、10x、20x和50x光源1150W,12V,波长范围:
380nm-750nm分辨率1m(20x镜头)景深5m(20x镜头)反差光补可通过软件控制的伺服电机调整偏光镜摄像机黑白渐进式扫描CCD摄像头,1024768像素,C型接头和IEEE1394(Firewire)接口。
数据采集与存储数据采集在HAAKERheoWin4软件中每秒2多达30张图片存储按照图片(3种标准图片格式:
TIFF、BMP、LWF)或视频顺序(可配置的数据压缩)。
温度范围标准版-51203(液体温度控制单元)高温选项-5300(电加热温度控制单元)测量转子推荐使用抛光表面平板/平板和平板/锥板测量转子。
Rheonaut模块技术规范光谱与多个标准IR光谱仪兼容(需配置侧面接口)测量原理ATR采用单反射晶体(金刚石)DTGS(氘化三甘氨硫酸酯)检测器MCT(碲镉汞)检测器,用于快速采集光谱数据采集与存储HAAKERheoWin软件可集成控制FTIR光谱仪(针对选定的光谱仪型号),自动同步流变数据和FTIR光谱数据。
温度范围标准版0-120(Peltier温控模块)高温选项环境温度-400(电加热温控模块)测量转子直径高达60mm的平板和锥板1此组件使用标准接口,单个组件适用。
2取决于所用计算机的性能参数。
3取决于恒温器。
211ThermoScientificHAAKERheoScopemodule:
imageacquisitionat(very)highshearratesusingastroboscopelightsourceCorneliaKchenmeisterandFritzSoergel,ThermoFisherScientific,MaterialCharacterization,Karlsruhe,GermanyKeywordsThermoScientificHAAKEMARS,ThermoScientificHAAKERheoScopemodule,Stroboscopelightsource,Dataacquisitionathighshearrates,Emulsions,dispersionsTheoptionallyavailablestroboscopelightsourceextendsthecapabilitiesoftheHAAKERheoScopemodule,facilitatingontheonehandaninvestigationofrheolo-gicalphenomenaonastructurallevelalsoat(very)highshearratesandprovidingontheotherhandanimprove-mentofthequalityofthemicroscopicimagesatlowershearratesduetoashorterexposuretimeandahigherlightintensity.Thankstothestroboscopelightsource,e.g.thebehaviorofpaintsandinksduringthecoatingprocesscanbeinves-tigatedwiththeRheoScopeorthecoalescenceofemulsiondropletsunderhighshearrates.Shear-inducedorientationanddeformationinasampleaswellasthestructuraldisaggregationandrecoveryunderdefinedtemperatureandshearconditionsarefurtherexamples.Insteadofusingacoldlightsource,astroboscope(modelBVS-IIWotan,PolytechGmbH)canbeconnectedtotheRheoScopemoduleusingthesamelightguide.Thismo
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