TrueDrop®高溫高壓旋轉滴界面張力儀

接觸角測量范圍：

0-180°

選購帶接觸角功能款

接觸角分辨率：

0.001°

接觸角測值精度：

±0.5°(圓擬合 法)/0.1°（阿莎®）

界面張力測量范圍：

10-7-2000mN/m

可測試長寬比小于2的液滴

界面張力測量分辨率：

10-7mN/m

體積及表面積計算

基于阿莎®的Young-Laplace微分方程計算

分析表面積不同時表面活性劑的吸附行為

體積計算范圍：0.01-300uL，相對不確定度±0.1%，精度≤0.001 μL

（內外相體積比范圍：0.05% ~ 25%，相對不確定度±0.05%）

表面積計算范圍：0.01-400mm2顯示精度≤0.01mm2

儀器尺寸及重量：

260Wx720Lx550Hmm 25kg

視不同配置而不同

電源：

AC100—240V 50-60Hz 600W

視不同溫度選配而不同

型號

單溫控非氣熱式溫控

雙溫控氣熱式溫控

TX500C

TX500C+

硬件指標：樣品臺及其控制系統

成像系統控制：

X軸控制，一維移動行程60mm，電機控制智能跟蹤，手動一體式

樣品臺XY 120mm, 1mm螺距絲桿控制，X電機控制，實現液滴智能自動跟蹤，精度：0.01mm；Y手動控制，調整焦距

無

樣品臺Z向移動12mm行程范圍，微分頭控制，精度:0.01mm

鏡頭手動調焦與水平調整

鏡頭二維水平調整，微分頭控制0.01mm精度

腔體整體傾斜角調整：

→ GapFree-RotixTM消間隙處理技術的360度全蝸輪蝸桿精密光學旋轉平臺

→ 傾斜角度±25°，電動控制，減速電機提升控制精度。

→ 可選手動一體，控制精度≤0.001°。可升級±90°旋轉機構用于評估粘附力

粘附力分析功能：角度精度0.001°

智能液滴跟蹤與鎖定功能

腔體減振動系統

PTFE簡易減振系統

專業減振系統，可選磁懸浮減振平臺

樣品臺大小
（選配接觸角功能時參數）：

無

120*120mm，帶定位設計和夾持板，臺面可拆卸

最大測試樣品
（選配接觸角功能時）參數：

無

390*∞×∞

3D接觸角模塊
（選配接觸角功能時參數）：

無

樣品臺水平向360度旋轉功能，微分頭控制，手動控制

（注：可選滯留力模塊，自動水平向360°旋轉）

儀器水平控制：

四腳水平調整腳，可選磁懸浮調整腳。

滾動角測量模塊

無

蝸輪蝸桿精密光學旋轉平臺控制，電動控制，可斷電手動控制

高速電機：

TX500C及TX500C+：直流電機，0-10,000RPM（連續可調）；

TX500K：可選15000RPM、20000RPM伺服電機，轉速分辨率：0.1RPM，轉速控制：±RPM，響應加減速度10000/s，滿足高速界面流變測量。

聲功率級（6000 rpm）：<55 dB(A)

溫度控制：

控溫范圍：室溫-220℃（0.05℃（℃

傳感器類型：PT100或高精度半導體溫度傳感器

主動控制壓力系統：

壓力范圍：0-20MPa

壓力分辨率：0.001MPa

壓力系統可選：手動增壓泵或自動恒壓泵

壓力系統需客戶訂貨，非入門款標配

樣品管性能：

耐壓強度：25 MPa（極限）

耐溫上限：500℃（短期耐受）

密封泄漏速率:6000 rpm）：連續運行60小時無泄漏

軸向振動（6000 rpm）：±0.002°

（采用專業傾角傳感器測試的結果）

（注：1.等效<0.03 mm·s?¹，

2.TX500C+及TX500K具有專業減振系統）

鏡頭控制：

一維或二維俯仰控制可選，微分頭控制，帶刻度，角度范圍大于5°

（注：角度范圍根據選購不同調整平臺而不同）

鏡頭：

→ TFOVTM全景工業連續放大鏡：0.4-8X光學放大（20倍變倍范圍）。TV畸變曲率《0.035%；視野范圍2*2-60*60mm；具備倍率鎖定功能和鏡頭調焦和鎖定功能，以避免測量過程的誤碰影響
→ 可實現全景液滴輪廓與測試界面張力用微米級顯微輪廓顯示，實現液滴跟蹤和全局分析功能。

（注：視野范圍因選購相機及鏡頭不同有而不同）

→ 可選0.7-4.5X、0.7-5.6X、0.58-7.5X等倍率范圍鏡頭；

攝像機系統：

工業級標準500萬像素（2590*1940）或300萬像素（2048*1536）黑白高速相機，相機速度范圍5200FPS，具有紅外過濾截止功能。可選230萬像素1200幀/秒（600*400）高速相機以及萬幀以上高速相機。

相機通訊：

USB3.0通訊接口，噪聲不高于7e-,動態范圍高于30000e-；數據獲取速度：5G 字節/秒；

背景光：

→ 高亮度可調亮度LED藍色冷光源(470或480波長可定制）、 50個左右高亮度LED燈,石英玻璃遮光片技術，光源直徑大于50mm，數碼控制，軟件可調圖像亮度。

→ 提供親水材料測試用遮光板技術，可對光路進行遮光處理消除液滴邊緣漫反射導致的圖像不清晰。

→ 可選四色平行光源。

鏡頭控制：

一維或二維俯仰控制可選，微分頭控制，帶刻度，角度范圍大于5°

（注：角度范圍根據選購不同調整平臺而不同）

進液系統：

→ 自動控制單注射泵系統；單注射泵，行程60mm，1mm螺距。

→ 軟件控制進液方式和液滴體積，可振蕩滴或設定滴液程序，軟件自動計算阿莎算法時的液滴體積，精度：0.001uL。

→ 滴液可采用移液器針頭或普通針頭方式。移液器時針頭可存液滴，體積不小于200微升。

→ 進液速度可調：范圍：0.225uL/min(5uL)-3000uL/min（5000uL）。

→ 可自動進液，也可斷電后通過手動控制物理旋鈕控制進液

（注：（1）根據不同的進液器規格而不同；（2）通常使用1000uL和100uL的進液速度;（3）若需要快速滴液時，建議選購噴射針頭）。

進液系統：

雙進液系統，可采用懸滴表面張力法判斷樣品表面的有機物污染，噴射針頭及普通移液器進液系統，可組合雙普通進液器進液系統。噴射針頭進液系統可測試懸滴法表面張力值用于判斷進液系統干凈程度。普通移液器進液系統針頭提供一次性移液槍針頭2包（2000個）

進樣器控制：

Z移動120mm，可精確對多卡位位置高度進行定位調節（可選12.5mm、25mm、60mm、100mm或更大行程）、自動控制，精度0.01mm，1mm螺距，實現移液控制，可預設位置，液滴回彈及Z軸振蕩功能。

進樣系統翻轉功能：

可通過微齒輪手柄進行水平或垂直方向定位，整體可超90°翻轉，便于放置較大樣品或對針頭進行清潔處理。

鏡頭焦距調整：

120mm行程，1mm螺距絲桿驅動，0.1mm精度

力學法表面張力模塊：表面活性劑動態表面張力及三明治效應

樣品管清潔度測試

測試原理

→ 基于阿莎®算法的鉑金板法測試原理（Wilhelmy Plate）

→ 基于鉑金環法測試原理（DuNouy Ring）

（注：鉑金環和鉑金板是選購件，根據不同需求配置）

傳感器測量范圍：

《100g

表面張力測量范圍：

0-10,000mN/m

表面張力測量分辨率：

0.001mN/m

動態表面張力速度：

1ms

平衡表面測量：

可以

界面張力測量算法：

阿莎®（ADSA-RealDrop®）技術的有量綱Young-Laplace方程求解

可選廣義Young-Laplace方程擬合法，修正非牛頓體流的粘度對界面張力測值的影響

Vonnegut法/Bashforth–Adams表法

界面流變分析功能：

振蕩滴法用于振蕩實驗，支持松弛分析、彈性模量計算及粘塑性參數提取。

界面流變粘、彈性模量測量范圍：10-7-100mN/m，分辨率：10-7mN/m

智能液滴分析模塊：

智能化液滴追蹤系統與鎖定技術

• 支持實時動態捕捉旋轉液滴輪廓，通過多尺度特征提取深度學習算法，實現毫秒級液滴中心定位與形態鎖定，適應寬轉速范圍（100~20,000 rpm）下的目標跟蹤。

高精度邊緣檢測引擎

• 基于3種自動智能閾值算法，亞像素級梯度場解析技術，自動識別液滴-流體相邊界，在復雜光學干擾（如溶液渾濁、氣泡干擾）下仍保持＞99%的輪廓還原精度。

自適應Young-Laplace擬合器

• 內置非線性曲率優化模型，通過CNN神經網絡迭代逼近算法動態修正液滴輪廓與離心力場參數，輸出界面張力值（γ）的重復性誤差≤1 mN/m。

自學習環境補償機制

• 基于3D紅寶石球校準工具，精確測量折射率對于界面張力影響。

• 提供實時標準絲功能，可隨時核查數據的準確度

智能粘附力分析系統：

多相動態粘附力分析模塊

1.     三相體系模擬技術

• 基于智能傾角鎖定與浮力平衡算法，支持巖芯/原油/表面活性劑（二元或三元復配體系）的界面張力（IFT）及接觸角同步測量，直接關聯油藏孔隙內流體滯留行為模擬，解析精度≤±5%。

• 傾角動態反饋調節范圍：0°~25°，步進精度±0.001°，適配潤濕性反轉、油膜剝離等復雜界面過程觀測。

2. 驅替效能量化引擎

• 耦合離心力場（0~10,000 rpm或20,000 rpm）與傾角參數協同控制，自動計算表面活性劑剝離功（W剝離）及巖芯潤濕性指數（Swet），數據重復性誤差＜3%，支持EOR藥劑性能分級評價。

油藏環境高保真復現模塊

1.      實際工況模擬單元

• 溫壓控制范圍：-20℃（PID恒溫），壓力0.001~20 MPa（閉環穩壓），兼容高鹽度（TDS≤200,000 ppm）及稠油（黏度≤5,000 mPa·s）體系測試。

• 地層水離子強度模擬：支持Ca²?、Mg²?、SO?²?等11種離子定制配比，復現真實油藏水化學環境。

2.      多孔介質干擾抑制技術

• 內置巖芯潤濕性自適應修正模型，通過孔隙網絡拓撲分析與界面能動態補償，消除表面粗糙度、毛細管效應對界面張力測量的干擾，數據與驅油實驗相關性R²≥0.96。

編程控制功能:

基于多模態特征動態追蹤智能算法實現液滴形態的毫秒級鎖定，同步解算界面張力γ值并通過交互式可視化面板進行實時圖譜渲染，支持實驗全周期而非少量數據點的非易失性存儲架構與全鏈路元數據錨定，確保γ-θ-P-T數據集的時空回溯能力。

支持溫度-轉速-壓力-時間序列的任意組合編程

支持智能液滴鎖定與跟蹤功能（軟件控制腔體傾斜角度與X移動范圍，TX500K可軟件控制調整焦距）

數據庫及報告功能

數據完整性保障系統

1. 全流程數據溯源機制

• 支持原始測試數據與衍生分析結果的元數據綁定（包括擬合曲線、計算結果），符合ISO/IEC 17025標準對檢測數據可追溯性要求。

1. 動態數據渲染引擎

• 實時將擬合曲線（Curve Fitting）與理論模型（如Young-Laplace方程）進行可視化對比，同步生成帶置信區間標注的柵格/矢量圖形（BMP格式）。

1. 分析結果同步固化技術

• 通過非易失性存儲架構，實現數值解析結果（界面張力γ、接觸角θ）與對應譜圖的原子化保存，確保數據-圖像-環境參數的時空一致性。

全生命周期數據倉儲系統

1. 全域測試數據持久化存儲

• 采用ISO 27001信息安全管理框架，實現原始傳感數據、分析圖譜（含擬合曲線及計算結果標記）及環境參數的存儲，支持TB級容量擴展。

1. 多模態數據聯合檢索引擎

• 支持基于參數（界面張力γ、轉速、溫度、壓力等）、時間戳（ISO 8601標準）的復合查詢，可同步調取原始光學圖像（BMP格式）、擬合曲線圖（BMP）及分析報告片段。

1. 結構化數據導出接口

• 提供ASTM E3076標準兼容的導出模板，一鍵生成含元數據錨定（原始圖片、擬合圖片及計算結果）的Excel（.xlsx）及CSV（UTF-8編碼）報告，

功能：

全自動阿莎®算法（ADSA-RealDrop）法前進后退角（傾斜法或增加減少液滴體積法）、表面張力及界面張力分析，可測試隨時間連續測量接觸角值或表面張力值

測試液滴狀態：

7種，懸滴法(Pendant Drop)、停滴法(Sessile Drop)（2/3態）、微滴法（MicroDrop）、氣泡虜獲法、纖維包裹接觸角、半月板法等

接觸角測試方法：

→ 9種: 阿莎®算法（ADSA-RealDrop）技術的Young-Laplace方程擬合法、半月板法、MicroDrop®技術的測試單纖維或薄片、θ/2 法、圓擬合法、橢圓擬合法、基于真實液滴®（TrueDrop®）技術的幾何模型非軸對稱液滴測量法、曲線尺法（切線法、多項式法）、Spline插值曲線擬合法等

→ 支持全自動測值，且提供手動二次修改測值結果功能

→ 支持手動擬合阿莎®算法和Young-Laplace曲線，可以用于教學演示

擬合曲線處理技術：

所有液滴輪廓的測試擬合線及數據均自動嵌入到圖片中并保存到數據中，可二次修改并導出圖片及視頻

本征接觸角計算：

左右接觸角值分別計算與比較功能，軟件自動求取平均接觸角，實時計算本征接觸角功能（IECA）

接觸角數據取得方式：

全自動測值和人工修整相結合。按測試，軟件自動拍照-查找敏感點-計算接觸角值-顯示計算結果，整個過程無須人工干預，以降低人為因素影響

接觸角量測技術：

數學模型擬合與真實液滴外廓實際量測相結合，解決非對稱圖像測值問題

數據庫管理功能：

可回放保存的所有圖像（大于2000張以上）、導出EXCEL或CSV表格，測值以及曲線擬合結果均可保存到導出的圖片上，直觀明了。

曲線尺功能:

曲線擬合：1-8次多項式曲線、圓曲線等20種曲線擬合

全自動3D接觸角分析功能：

實時本征接觸角分析功能，可基于三維空間傾斜角度修正的測度本征接觸角的測試方法，包括聯立接觸角計算方程組、傾斜角度的獲取、傾斜角度的修正和本征接觸角的計算，其特征在于:在進行接觸角計算時，對樣品表面的傾斜角度進行修正，采用修正重力系數后，得到液滴的本征接觸角值。

表面結構條件接觸角分析

→ 軟件具有表面粗糙度修正因子，可基于Wenzel或Cassie-Baxter模型修正接觸角值；粗糙度儀或原子力顯微鏡等其他方法所測量的粗糙度數據可輸入軟件后直接進行修正

→ 3D接觸角分析功能，提供TFOV頂視棱鏡條件下的3D接觸角分析功能，分析液滴的軸對稱性以及分布百分比

動/靜態接觸角測試：

→ 可測試傾斜樣品表面或增加減少液滴法或微動法測試前進/后退角，測試算法除了多項式或雙圓曲線外，還提供基于3D接觸角的阿莎®技術的Young-Laplace方程擬合法

→ 可測試傾斜角和滾動角值，自動計算本征接觸角

輔助功能：

水平線、垂直線、纖維輪廓線引導功能，AOI引導線功能

軟件具備水平及垂直校準和清晰度輔助功能

圖像處理功能：

提供3種自動圖像閾值處理功能和手動圖像邊緣分析閾值功能，可進行圖像處理技術（亮度對比度、圖像反轉、摳圖、魔術棒、橡皮擦功能）、圖像預處理功能，具備強大的背景抗干擾能力，能在背景昏暗和視野內多液滴情況下準確識別液滴，計算接觸角

基準線功能：

→ 自動查找水平基線功能，可自動或手動基線，曲面基線可保存在擬合圖片中

→ 曲面修正：上凸曲面、下凹曲面

液滴觸發功能：

→ 雙軟件觸發技術，可用于測試粉體、紙張以及其他吸水性材料的分析時的第一時間點接觸角取得，也可用于小接觸角測值全過程拍攝。

→ 智能圖像過濾功能

高速圖像處理技術：

高速攝像處理軟件：內存緩存技術，提高傳輸速度

拍攝圖像方法：

單張或20-3000幀/秒連續拍攝

視頻錄像功能：

可錄制AVI格式影視圖像，可導出單張圖片以及帶擬合曲線的視頻，可用于PPT文件制作

表面自由能功能：

12種表面自由能估算模型，分析固體材料表面自由能以及分量 (色散力、極性力、氫鍵力 、 Lewis酸堿力等)，包括：

Equation of State ( Neumann et al. )、Good-Girifalco、WORK、Simple Fowkes、Extended Fowkes、WU法1-2、Schultz法1-2、Acid-base(OSS&Good)、SLL、Zizman臨界表面張力法等、

固體材料可潤濕性分析（WBATM）

可潤濕性分析功能（WBA®分析、Wetting Envelopes）、本征接觸角分析功能

液體庫：

700種以上常用液體表面張力資料，可支持自行上傳數據庫，可手動刪減液體庫

液體表面張力色散力及極性力分量

2種分析模型：WORK、WU

界面張力測量：

阿莎®算法，第四代Young-Laplace擬合

可測試所有邦德系數范圍的表面張力及界面張力值

界面流變及粘彈系數：

可實現振蕩滴，分析表面積、體積與界面張力相位角變化，分析得到粘彈系統

粘附力測量功能：

可連接到微量傳感器，測試液體與固體材料之間粘附力與升降高度的變化；可實現升降高度振蕩操控。

其他自動功能

自動測試隨時間變化液滴量（體積和表面積）、粘附功、一液法表面自由能分析功能，可用于測試薄膜表面張力值，可替代達因筆的測試功能