OSA™ Optical Tensiometers - OT200
光学表/界面张力测量仪 - 高级专家型

OT200张力测量仪是OSA™系列光学张力测量仪中的高级专家型：构造坚固耐用、测量准确可靠、可附加多套自动加液系统、可配置多种测量方法、具有很强的可扩展性，既可轻松地应付日复一日的日常测量工作，又适用于完成挑战性的复杂测试任务。从简单的液体在气相中的静态表面张力、动态表面张力的测量、到液/液-界面张力的测量，表面活性剂对表/界面张力的影响及其特性/效果的表征，临界胶束浓度CMC的手动或全自动测量，表面活性剂分子从体相到界面的迁移、在界面的吸附动力学研究，表面活性剂分子存在时界面的流变现象（Surface Rheology）考察，再到高温下高分子/金属合金熔融液表面张力（包括密度）的测量等，OT200为液/气-和液/液-界面的表面和界面张力的测量/分析，研究与此相关的现象和各种影响因素，以及对表面活性剂的筛选、配方组成优化以及各类溶液的表面活性实时监视等提供了一款目前市场上应用范围最广泛，测量结果准确、可靠的专家型光学张力测量仪（Optical Tensiometer），其各方面的性能都要明显地优于传统的基于称重的张力测量仪（Force Tensiometer）。

OT200张力测量仪通过对一液/流/固-体系形成的液/流-界面（meniscus）进行光学观察、测量，对得到的界面边缘进行全轮廓分析、计算，从而获得对应于界面的表面/界面张力值；通过跟踪界面随时间的变化测定表面/界面张力值与时间的依赖关系；而任何表面活性物质在界面的浓度、排列/取向/构象等的变化以及外在因素如电场的作用也将导致界面轮廓的相应变化。OT200张力测量仪支持的液/流-界面（meniscus）包括：

  • 悬滴（pendant drop），包括上升悬滴（emerging/rising pendant drop），它可以是

    • 一液体在气相（如液体的饱和蒸汽或空气）中形成的液/气-悬滴，

    • 一（密度较高的）液体在另一互不相溶（密度较低的）液体中形成的液/液-悬滴，

    • 一气体（如空气）在一液相形成的上升气/液-悬滴（emerging/rising drop），或

    • 一（密度较低的）液体在另一互不相溶（密度较高的）液体中形成的液/液-上升悬滴（emerging/rising drop）。

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

    • 一液体在气相（如液体的饱和蒸汽或空气）中形成的液/气-座滴，

    • 一（密度较高的）液体在另一互不相溶（密度较低的）液体中形成的液/液-座滴，

    • 一气体在一液相形成的受俘气泡，或

    • 一（密度较低的）液体在另一互不相溶（密度较高的）液体中形成的液/液-受俘座滴。

  • 液桥（liquid bridge）界面，它可以是

    • 一液体在气相（如液体的饱和蒸汽或空气）中形成的液/气-液桥界面，

    • 一气体在液相中形成的气/液-液桥界面，或

    • 一液体在另一互不相溶的液相中形成的液/液-液桥界面。

    支撑液桥界面的固体表面可以是圆柱形表面，球面，或薄板平面

这些不同的界面构型（interface configurations）拓展了这一测量方法的应用范围，使其能适用于各类不同的体系，各种不同的应用和多种不同环境下的测量。

准确可靠、适用广泛：当今最先进的表/界面张力测量技术的代表 Precise / Reliable / Versatile - the most sophisticated technique for measuring interfacial activities

OT200系列突出地表现在其经过周密思考的、正对实际应用需求而设计制作的精密机械构造：系统需要频繁动作的移动单元，包括样品平台和注射器/加液针头的移动调节，均是在直线轴承或直线导轨辅助下由精密丝杆驱动，以确保传动平稳、轻松、精密而又快速，从而尽量提高使用的舒适度和方便性。

仪器采用低变形率远心工业视觉镜头和高分辨率单色工业视觉相机组成的高品质的光学成像组件：远心光学镜头具有较大的恒定光学放大倍数深度和非常合适的视野范围；相机支持ROI / sub-sampling，使得它在具备高分辨率的同时也十分适合高速变化的动态过程如动态表面张力等的测量。背光照明采用单色LED光源，加上精密的聚焦调节和软件的调焦质量准确指示，以确保得到的图像轮廓清晰分明，为获得准确、可靠的测量结果奠定了先决条件。

由精密微分头驱动的手动加液系统，可装载精密玻璃注射器或一次性塑料注射器：既便于测量不同属性的液体和快速、方便地更换不同的试样，又可精确地控制液滴的体积和形成的速度。仪器还可配备多款多功能自动液体分配单元，可在软件的控制下不仅完成多种自动加液测量模式，而且可把加液动作嵌入到复杂的测量步骤中，使得许多复杂的测量任务（如全自动表面/界面张力测量，界面面积调制/控制和松弛效应研究等）成为可能，而且往往可通过单次点击就能实现。

作为整个测量系统的灵魂和大脑的软件为用户提供了功能强大、性能突出而又操作简易的测量界面，其中的许多项目无论在功能的独特性还是在性能的优越性方面在这一领域均是出类拔萃的。软件采用的准确的亚像素（sub-pixel）界面轮廓坐标检测，相当于把图像的分辨率额外地提高好几倍；它能够自动识别液/固/流-三相接触 线、从而自动确定液滴界面分析区域，并且能自动识别形成的液滴是否适合于提供可靠的计算结果；计算基于界面全轮廓分析法，确保了测量的通用性以及得到的结果的准确、可靠性；软件支持低界面张力悬滴法，扩大了悬滴法的低值端的测量范围，同时又支持无顶部（No-Apex）悬滴计算法，消除了垂直视野范围对测量的限制，使其同样适合测量高界面张力的体系；计算时还能自动校正相机的水平倾斜，并且必要时能对成像系统的影象失真进行校正等，以确保始终获得可靠的测量结果、提高测量的抗出错能力（robustness）。

作为扩展功能，OT200提供的基于液桥（liquid bridge）界面的表/界面张力测量方法为测量二相密度接近的液/液-体系的界面张力，和测量高分子熔融体的表面张力提供了一个崭新的途径：利用这一测量方法，可以实现高分子熔融体表面张力随温度变化的全自动扫描测量，并且也不大大简化（甚至免除）了测量完成后的清洗步骤。

特征和优势 Features & Benefits

  • 高级专家型表/界面张力测量仪：准确、可靠，通用，自动；

  • 适用范围广泛的测量方法：包括可测量值范围，可测量时间范围，可测量体系范围，可测量条件范围等。

  • 可配置多套自动加液系统：促进和简化复杂测量任务，降低日常测量劳动强度；实现测量的完全自动化，完成许多独特的测量任务。

  • 可扩展性：不断适应工作需求的变化，通过配置附件或扩展件，是仪器成为一款多功能的表面测量分析仪；

  • 主要面向：科学研究和产品研发；

  • 杰出的功能和性能，杰出的性价比；

  • SurfaceMeter™软件：功能广泛，性能杰出。

一台仪器，多重任务 One Device for versatile Tasks

OT100系列除了用于测量表/界面张力以及相关的参数以外，可根据需要通过扩展使其胜任多种多样的任务，包括用于测量接触角和表面自由能以及进行润湿表征等。

  • 可选配多达三套自动加液单元，以提高测量的自动化程度和完成复杂的测量任务；

  • 可添加全自动滴体积张力计（drop volume tensiometer）模块：其性能甚至优于独立的滴体积张力计；

  • 可添加全自动临界胶束浓度CMC测量模块：唯一的基于光学方法的全自动、静/动态CMC测量法;

  • 可添加基于液桥（liquid bridge）界面的表面/界面测量方法: 为测量一些迄今高难度体系的表/界面张力，提供了一个崭新的方法；

  • 可添加实时测量模块：用于实时测量/监视体系的表面活性；

  • 可添加各种温度范围的测试室：从 约 -20°C 到约 +400°C；

  • 可选配高速模块：用于进行快速动态过程的测量；

  • 可添加接触角和表面自由能测量模块：用于表征液/固-界面的润湿性，使其成为一款杰出的表面分析测量仪。

任务和应用举例 Tasks and Applications

  • 液体表面张力，包括动态表面张力的测量；

  • 液/液-界面张力，包括动态界面张力的测量；

  • 全自动临界胶束浓度CMC测量：静态或/和动态CMC全自动测量；

  • 表面活性剂浓度或活性测量分析（包括实时监测）；

  • 液体（如水）中表面活性污染物质的检测；

  • 用于测量各种燃油的纯度和分解/氧化物含量：比如根据ASTM D-971；

  • 用于测量高聚物熔融态的密度。

主要技术参数 Technical Data

表面/界面张力测量：

  • 范围：0.001 – 2000 mN/m

  • 精度：0.1%（采用悬滴法时，相对于测量值）

  • 分辨率：0.01 mN/m或0.01%（采用悬滴法时，相对于测量值）

仪器尺寸和重量：

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