SALD-2300
Laserový difrakčný analyzátor veľkosti častíc
| Typ testu | Optický ultrazvuk |
| Typ | Stolová jednotka |
Použiteľné pre širokú škálu aplikácií pomocou voliteľných jednotiek a aplikačných softvérových balíkov
Poskytuje presné hodnotenie zmeny distribúcie veľkosti častíc v súlade s normou ISO13320
Laserová difrakčná analýza veľkosti častíc?
Distribúciu veľkosti častíc možno vypočítať pomocou vzoru rozloženia intenzity rozptýleného svetla, ktorý je
generované z častíc vzorky pri ich ožarovaní laserom. Je to hlavná metóda analýzy veľkosti častíc, pretože má vynikajúce vlastnosti, ako je široký rozsah merania, krátky čas merania a možnosť merať vlhké aj suché vzorky. Princíp merania nájdete na strane 19.
- Široká použiteľnosť
- Vysoké rozlíšenie
- Vysoká koncentrácia
- Vysoká opakovateľnosť
- Vysoká spoľahlivosť
- Vysoká citlivosť
- Vysoká priepustnosť
- Vysoká účinnosť
- Vysoká schopnosť analýzy
Boli pridané nové výkonné funkcie na presné vyhodnotenie zmeny distribúcie veľkosti častíc.
Distribúcia veľkosti častíc môže mať zásadný vplyv na vlastnosti požadované pre danú aplikáciu alebo cieľ alebo na výkon a kvalitu konečného výrobku. Analyzátor veľkosti častíc so schopnosťou presne merať distribúciu veľkosti častíc je v dnešnom laboratóriu nevyhnutným nástrojom. Takýmto nástrojom je SALD-2300. Vďaka rôznym voliteľným jednotkám a aplikačným softvérovým balíkom dokáže SALD-2300 ľahko splniť požiadavky aplikácií v rôznych priemyselných odvetviach vrátane farmaceutického priemyslu, kozmetiky, potravín, nápojov, pigmentov, farieb, keramiky a elektronických materiálov.
Na zabezpečenie presného vyhodnotenia zmien v distribúcii veľkosti častíc, ktoré sú spôsobené časovým priebehom alebo koncentráciou častíc, boli pridané nasledujúce tri funkcie.
1. Široký rozsah koncentrácie častíc od 0,1 ppm do 20%.
2. Funkcia kontinuálneho merania v minimálne 1-sekundových intervaloch
3. Široký rozsah merania od 17 nm do 2500 μm
SALD-2300 zachováva kompatibilitu údajov s predchádzajúcimi produktmi, ako sú SALD-2001, SALD-2101 a SALD-2201.
Široká použiteľnosť
Distribúciu veľkosti častíc možno vypočítať pomocou vzoru rozloženia intenzity rozptýleného svetla, ktoré sa generuje z častíc vzorky, keď ich ožaruje laser. Je to hlavná metóda analýzy veľkosti častíc, pretože má vynikajúce vlastnosti, ako je široký rozsah merania, krátky čas merania a možnosť merať vlhké aj suché vzorky. Princíp merania nájdete na strane 19.
PSL častice s priemerom 50 nm
Nerezové guľôčky s priemerom 2 mm
Konfiguráciu systému možno optimalizovať na rôzne spôsoby použitia, účely, merané objekty, prostredia a podmienky.
Rôzne množstvá vzoriek (suspenzia) sa dajú zvoliť podľa objektov a účelov merania.
- Množstvo vzorky pre SALD-MS23 je variabilné: 100 ml, 200 ml alebo 300 ml.
- Množstvo vzorky pre dávkovú bunku SALD-BC23 je 12 ml.
- V prípade systému na meranie vzoriek s vysokou koncentráciou SALD-HC23 možno použiť voliteľné odsadenie pre množstvo vzorky od 15 μl do 150 μl.
Vysoké rozlíšenie
Presne zisťuje distribúciu veľkosti častíc s piatimi vrcholmi
Rozptýlené svetlo z hrubých častíc sa sústreďuje pod malými uhlami v blízkosti optickej osi a v rámci malého uhla intenzívne kolíše, ale rozptýlené svetlo z mikročastíc kolíše pomaly až do veľkých uhlov od stredu. Zatiaľ čo intenzita rozptýleného svetla z hrubých častíc je veľmi vysoká, intenzita rozptýleného svetla z mikročastíc je veľmi nízka. SALD-2300 dosahuje vysoké rozlíšenie v širokom rozsahu veľkostí častíc využitím vzťahu medzi veľkosťou častíc a rozptýleným svetlom a zväčšovaním detekčnej plochy každého zo 78 koncentrických detekčných prvkov v senzore Wing Sensor II logaritmickou rýchlosťou smerom od stredu von. Okrem snímača Wing Sensor II sa používa jeden snímač pre bočné rozptýlené svetlo a päť snímačov pre svetlo rozptýlené dozadu.
Údaje o distribúcii veľkosti častíc s piatimi vrcholmi
Spoľahlivo reprodukuje distribúciu veľkosti častíc s komplikovaným tvarom distribúcie. Toto je príklad merania zmesi piatich typov častíc s priemerom 0,7, 2, 5, 25 a 100 μm.
Krídlový senzor II
Vysoká spoľahlivosť
- Laserová difrakčná metóda v súlade s normami ISO 13320 a JIS Z 8825-1
Spĺňa normy ISO 13320 a JIS Z 8825-1 pre laserovú difrakciu a rozptyl.
- Validácia prístroja pomocou štandardných častíc JIS
Výkonnosť systému možno potvrdiť pomocou štandardných častíc MBP1-10 uvedených v norme JIS Z 8900-1. Tieto vzorky majú širokú distribúciu veľkosti častíc; použitie týchto vzoriek umožňuje overiť presnosť prístroja.
- Jednoduchá údržba
Výkonná autodiagnostická funkcia umožňuje kontrolovať výstupné signály z každého snímača a detekčného prvku a funkčný stav systému. Funkcia prevádzkového denníka uchováva podrobné informácie so všetkými nameranými údajmi, ako je prevádzkový stav a stav znečistenia buniek. To umožňuje spätne overiť platnosť nameraných údajov a potvrdiť stav kontaminácie buniek.
- Umožňuje overiť výsledky merania (údaje o distribúcii veľkosti častíc) pomocou údajov o distribúcii intenzity svetla (nespracované údaje)
Keďže údaje o rozložení intenzity svetla (nespracované údaje) a výsledky merania (údaje o rozložení veľkosti častíc) možno zobraziť na tej istej obrazovke, výsledky merania možno overiť pri prezeraní oboch súborov údajov. Okrem overenia, či je úroveň detekčného signálu (koncentrácia častíc) primeraná alebo nie, to umožňuje potvrdiť platnosť výsledkov merania z viacerých hľadísk, napríklad z hľadiska šírky distribúcie a prítomnosti agregátov a kontaminantov.
Vysoká reprodukovateľnosť
Zlepšená stabilita optického systému
Systémy SALD využívajú rám OSAF (Omnidirectional Shock Absorption Frame), ktorý úplne izoluje všetky prvky optického systému od nárazov, vibrácií a iných vonkajších porúch.
Optické osi je preto potrebné nastavovať len zriedka.
Vysoká účinnosť / vysoká spoľahlivosť
Funkcia automatického výpočtu indexu lomu eliminuje chyby alebo problémy s výberom indexov lomu.
K dispozícii je funkcia automatického výpočtu indexu lomu. Výber indexu lomu bol nevyhnutnou súčasťou používania laserovej difrakčnej metódy, pri ktorej sa spravidla zadávala publikovaná hodnota. Takéto hodnoty však neboli nevyhnutne vhodné vzhľadom na vplyv zloženia a tvaru častíc. Preto sa na výber indexu lomu použili zdĺhavé postupy pokusov a omylov. WingSALD II rieši takéto problémy tým, že ako prvý softvér na svete obsahuje funkciu, ktorá automaticky vypočíta vhodný index lomu na základe metódy LDR (reprodukcia rozloženia intenzity svetla). Poznámka: Metóda LDR automaticky vypočíta vhodný index lomu na základe súladu medzi skutočne nameraným rozložením intenzity svetla a rozložením reprodukovaným (prepočítaným) z údajov o rozložení veľkosti častíc. Túto metódu vyvinula spoločnosť Shimadzu a uverejnila ju v dvoch technických dokumentoch. V akademických komunitách sa niekedy nazýva "metóda Kinoshita" podľa mena inžiniera spoločnosti Shimadzu. Index lomu hlavných materiálov je možné vybrať v zozname.
Vysoká účinnosť / vysoká spoľahlivosť
Funkcia Assist znižuje prevádzkovú chybu a zabezpečuje presnejšie meranie.
Funkcia asistenta merania umožňuje pripraviť SOP, aby sa zabezpečilo, že sa merania budú vždy vykonávať za rovnakých podmienok a rovnakými postupmi. Ktokoľvek môže vykonávať vysokokvalitné merania kdekoľvek a kedykoľvek. S prístrojmi SALD-MS23, SALD-BC23 a SALD-DS5 možno vykonávať automatické meranie pomocou ovládania PC podľa zadaných SOP. Práca operátora pozostáva len z predspracovania a zadávania vzorky. Vytváranie, ukladanie a zdieľanie podmienok a postupov merania vrátane metód a podmienok predbežnej úpravy zabezpečuje, že merania sa vykonávajú za rovnakých podmienok a postupov, aj keď ich vykonáva iný operátor alebo na inom mieste či v inom závode, a zabezpečuje bezpečné porovnávanie údajov. Okrem toho sa pri použití funkcie asistenta merania na obrazovke zobrazujú pokyny na meranie pre operátora. To umožňuje aj neskúseným operátorom vykonávať merania správne. Rôzne funkcie a operácie SALD-2300 možno ovládať pomocou počítača, čo umožňuje efektívnejšie využívanie SOP. Okrem toho možno administrátorom a operátorom priradiť rôzne prevádzkové oprávnenia, aby sa zabezpečila bezpečnosť. Poznámka: SOP je skratka pre štandardný prevádzkový postup.
Vysoká citlivosť / vysoká koncentrácia
Tým, že je možné merať v podmienkach širokej koncentrácie častíc (0,1 ppm až 20%), je možné vyhodnotiť zmeny v distribúcii veľkosti častíc v závislosti od koncentrácie častíc.
Predtým sa koncentrácia častíc vo vzorke musela upraviť tak, aby spĺňala optimálne podmienky analyzátorov, a to riedením alebo zahusťovaním pomocou odstredivky. V týchto prípadoch sa nemohli zohľadniť zmeny v distribúcii veľkosti častíc, ako sú aglomerácie alebo disperzie.
Disperzie a aglomerácie môžu byť spôsobené riedením.
V niektorých prípadoch môže riedenie urýchliť disperziu, ale v iných prípadoch môže vytvoriť aglomeráty. Aby sa zabezpečilo optimum, počiatočná koncentrácia častíc sa musí stanoviť bez riedenia alebo koncentrácie. Po vyhodnotení distribúcie veľkosti častíc vo východiskovom stave sa musia vyhodnotiť účinky koncentrácie častíc z disperzií a aglomerácií.
SALD-2300 môže merať distribúciu veľkosti častíc v podmienkach koncentrácie častíc od 0,1 ppm do 20%.
Ak sa použije vzorkovač SALD-MS23 alebo dávkovacia komora SALD-BC23, merania sú možné v podmienkach koncentrácie od 0,1 ppm do 100 ppm. Keď sa použije systém na meranie vzoriek s vysokou koncentráciou SALD-HC23, možno merať vzorky s vysokou koncentráciou až do 20%, pretože sa zabráni negatívnym účinkom viacnásobného rozptylu.
Na vyhodnotenie procesu rozpúšťania častíc vzorky je potrebné pokryť široký rozsah koncentrácie častíc.
Je to potrebné, pretože v dôsledku postupu rozpúšťania je koncentrácia častíc v porovnaní s prvou koncentráciou častíc nízka.
Meranie bez riedenia krému na ruky
V prípade krému na ruky sa pri riedení zužuje distribúcia veľkosti častíc. Na získanie presného merania sa musia vykonať merania bez riedenia.
Hodnotenie jemných častíc obsiahnutých v červenom víne
Graf vľavo znázorňuje výsledok merania červeného vína v stave nezriedeného roztoku. Vzorku s nízkou koncentráciou možno merať ako neriedený roztok. Meranie v tomto stave môže odstrániť vplyv disperzie alebo aglomerácie spôsobenej koncentračnou operáciou.
Hodnotenie materiálu zápornej elektródy sekundárnej batérie
Vľavo je graf zobrazujúci výsledky merania častice sadzí. Aglomeračná častica (rozsah mikrometrov) bola dispergovaná na jemnú časticu (rozsah pod mikrometrom) disperzným spracovaním pomocou homogenizátora. Vzorka (vzorka, ktorá absorbuje svetlo ako sadze), ktorá neprepúšťa svetlo ľahko, sa môže merať na základe zlepšenia citlivosti.
Vysoká rýchlosť
Zmeny v distribúcii veľkosti častíc možno monitorovať v reálnom čase. Funkcia kontinuálneho merania v 1-sekundových intervaloch môže zaznamenávať tieto procesy na ďalšiu analýzu.
Údaje o rozdelení veľkosti častíc a údaje o rozdelení intenzity svetla sa môžu zobrazovať v reálnom čase.
To znamená, že zmeny vzorky v čase alebo zmeny stavu rozptylu možno monitorovať v reálnom čase.
Keďže údaje o rozložení intenzity svetla, ktoré predstavujú nespracované údaje, aj údaje o veľkosti častíc možno sledovať súčasne, možno ich porovnávať a sledovať tak akékoľvek zmeny stavu vzoriek.
Spoľahlivo reprodukuje distribúciu veľkosti častíc s komplikovaným tvarom distribúcie. Toto je príklad merania zmesi piatich typov častíc s priemerom 0,7, 2, 5, 25 a 100 μm.
Kontinuálne meranie môže zaznamenať maximálne 200 súborov údajov v minimálne 1-sekundových intervaloch.
Maximálne 200 distribúcií veľkosti častíc v minimálne 1-sekundových intervaloch sa môže kontinuálne merať a ukladať. Tieto údaje možno analyzovať z rôznych hľadísk pomocou štatistického spracovania, analýzy časových radov a funkcií trojrozmerných grafov.
Vzájomné porovnanie rozdelenia veľkosti častíc a rozdelenia intenzity svetla
umožňuje mnohostranné hodnotenie procesu rozpúšťania.
Vysoká účinnosť
Efektívnejšie spracúva viacero súborov údajov
Viacero súborov údajov možno uložiť ako skupinu, čo umožňuje jednoduchšiu organizáciu, opätovné zobrazenie a analýzu údajov. Údaje možno načítať ako skupinu a zobraziť alebo analyzovať súčasne, namiesto toho, aby sa každá sada načítavala samostatne.
Vysoká schopnosť analýzy
Údaje z meraní z viacerých aspektov
-Rozsiahly sortiment štandardných aplikácií na analýzu údajov
Štandardne sú zahrnuté nasledujúce aplikácie na analýzu údajov.
Vyhodnotenie uhla rozptylu
Grafy zložiek intenzity rozptýleného svetla pri každom uhle. Využíva pritom vlastnosti vysoko integrovaného fotodiódového poľa, ktoré umožňujú vyhodnocovať rozptýlené svetlo pod nízkym uhlom s vysokým rozlíšením. Oblasti použitia: Vyhodnocovanie charakteristík rozptylu filmov a fólií.
Funkcia emulácie údajov
Táto funkcia umožňuje na základe výsledkov merania série SALD napodobniť výsledky merania získané pomocou iných modelov alebo iných princípov merania. Tým sa zachováva kompatibilita s výsledkami údajov získaných predchádzajúcimi metódami merania.
Emulacia pomocou 51 konverzných výrazov
51 konverzné výrazy možno získať v kumulatívnych bodoch % (0,01%, 2%, 4% ...... 96%, 98%, 99,98% na vertikálnej osi) na vyjadrenie vzťahu medzi údajmi o distribúcii veľkosti častíc nameranými pomocou SALD-2300 a údajmi nameranými pomocou iného prístroja alebo technológie. 102 Parametre ai (I = 1,2,....., 51) a bi(I = 1,2,....., 51) použité v 51 prevodných výrazoch možno uložiť ako tabuľku parametrov, ktorú možno použiť na emulácie.
Táto funkcia emulácie môže znížiť niektoré problémy pri modernizácii starého analyzátora veľkosti častíc na nový prístroj.
Funkcia simulácie údajov o zmesiach
Umožňuje simulovať rozdelenie veľkosti častíc pomocou ľubovoľného pomeru zmesi viacerých rozdelení veľkosti častíc. To umožňuje určiť optimálny pomer zmesi na získanie požadovaného rozdelenia veľkosti častíc bez toho, aby bolo potrebné opakovane merať rozdelenie veľkosti častíc zmesí vzoriek.
Funkcia pripojenia údajov
Umožňuje kombinovať výsledky merania dvoch rôznych rozsahov merania v ľubovoľnom bode veľkosti častíc a vytvoriť tak jednu distribúciu veľkosti častíc. Napríklad údaje zo sít pre častice s veľkosťou nad 2000 μm možno kombinovať s údajmi zo série SALD pre častice s veľkosťou pod 2000 μm a vytvoriť tak rozsiahle rozdelenie veľkosti častíc, ktoré je potrebné pre stavebné inžinierstvo, prevenciu katastrof a oblasť životného prostredia.
Štruktúra systému
Pridaním voliteľných jednotiek je možné navrhnúť širokú škálu konfigurácií systému.
Konfigurácia systému
Dávková bunka SALD-BC23
Mokré meranie pre malé množstvo vzorky / Možno použiť takmer všetky disperzné médiá.
- Meranie s použitím malých množstiev vzoriek (meraných častíc) a kvapalných médií (disperzných médií). Môžu sa použiť organické rozpúšťadlá alebo kyseliny.
- Pri použití suspenzií obsahujúcich organické rozpúšťadlá alebo kyseliny sa likviduje menej kvapalného odpadu.
- Vertikálny pohyb miešacej dosky zabraňuje usadzovaniu častíc. Súčasťou je lievik vyrobený z tetrafluóretylénovej živice, ktorý zabraňuje rozlievaniu suspenzie.
- Znižuje sa tak pravdepodobnosť, že sa dostane na ruky alebo prsty, a zabraňuje sa kontaminácii povrchu buniek.
Výsledky merania
Dávková bunka
Poľnohospodárske chemikálie
Distribúcia veľkosti častíc môže ovplyvniť vlastnosti leteckého postreku a odolnú toxicitu. Likvidácia vzorky po meraní je jednoduchá, pretože množstvo vzorky je malé.
Kremík
Distribúcia veľkosti častíc je jednou z veľmi dôležitých položiek kontroly kvality, pretože môže ovplyvniť výťažnosť konečných produktov
Vzorkovač SALD-MS23
Všeobecné mokré meranie pre rôzne vzorky
- Skupiny častíc sú rozptýlené v kvapalnom médiu a merajú sa pri ich cirkulácii medzi prietokovou kyvetou, ktorá je umiestnená v meracej jednotke, a disperzným kúpeľom vo vzorkovači.
- Disperzný kúpeľ obsahuje miešadlo a ultrazvukový sonikátor. Čerpadlo dopravuje dispergovanú suspenziu do prietokovej komory.
- Čerpadlo je špeciálne navrhnuté tak, aby zabezpečilo cirkuláciu kvapalného média aj častíc. Cirkuluje 2 mm nerezová guľôčka, ktorú je možné merať.
- Ako disperzné médium možno použiť väčšinu organických rozpúšťadiel. Množstvo vzorky je možné meniť. Je možné vybrať 100 ml, 200 ml alebo 300 ml.
Výsledky merania
Sójový prášok
SALD-2300 dokáže presne merať vzorky so širokou distribúciou a komplexnými profilmi. Sójový prášok je materiál, ktorý sa používa na výrobu rôznych potravín. Distribúcia veľkosti jeho častíc môže ovplyvniť kvalitu, chuť, pocit na jazyku a zuboch.
Zirkón
Zirkón sa môže používať ako tepelne odolný keramický materiál. Pri keramických výrobkoch je distribúcia veľkosti častíc jednou z najdôležitejších položiek kontroly kvality, pretože pevnosť a žiaruvzdornosť môžu závisieť od distribúcie veľkosti častíc.
Merná jednotka
Systém merania vzoriek s vysokou koncentráciou SALD-HC23
Meranie bez riedenia
- Vzorky s vysokou koncentráciou možno merať pomocou laserovej difrakčnej metódy.
- Meranie je možné jednoduchým podržaním vysokokoncentrovaných častíc vzorky medzi dvoma sklenenými sklíčkami.
- Vzorky, ktorých distribúcia veľkosti častíc by sa zmenila riedením, sa môžu merať v pôvodnom stave alebo s minimálnou požadovanou úrovňou
riedenia a možno získať verné obrazy meraného objektu. - Komerčné krémy na ruky, krémy na tvár a oplachovacie prípravky sa dajú merať takmer bez akejkoľvek predbežnej úpravy.
Meranie so štandardnou prietokovou alebo dávkovacou bunkou
Držiak bunky pre systém merania vzoriek s vysokou koncentráciou
Vzorka držaná medzi dvoma sklenenými sklíčkami
Ak sa na meranie vzorky s vysokou koncentráciou použije štandardná prietoková bunka alebo dávkovacia bunka, veľká dĺžka svetelnej dráhy vedie k viacnásobnému rozptylu, čo znemožňuje získať presné merania. V tomto systéme je však možné jednoducho držať častice vzorky s vysokou koncentráciou medzi dvoma sklíčkami, čím sa skráti dĺžka svetelnej dráhy, zabráni sa negatívnym účinkom viacnásobného rozptylu a umožní sa presné meranie.
Sklenené platne na vzorky (sklenené sklíčka s priehlbinou) (možnosť)
Efektívne na meranie vzoriek s relatívne nízkou koncentráciou alebo drahých vzoriek, ktoré možno použiť len v malých množstvách.
Farba vlasov
Vlastnosti farby na vlasy, ako je farba, lesk a priľnavosť, závisia od distribúcie veľkosti častíc. Tieto vlastnosti môžu určovať hodnotu výrobku. Distribúcia veľkosti častíc týchto druhov vzoriek sa môže zmeniť riedením, preto je lepšie merať vzorky s vysokou koncentráciou bez riedenia.
Liek na kvapky do očí
Distribúcia veľkosti častíc lieku v očných kvapkách môže nepriaznivo ovplyvniť liek, ako aj pocit oka, ktoré je veľmi citlivé. Meranie počiatočnej koncentrácie častíc bez riedenia je nevyhnutné.
Sklenené platne na vzorky
Vysoká spoľahlivosť
Cyklónová jednotka na suché meranie SALD-DS5
Bol vyvinutý cyklónový mechanizmus nasávania vzoriek. Môže sa použiť silný proces dvojitej disperzie pri nasávaní a vstrekovaní. Meranie s vysokou presnosťou, vysokou citlivosťou, vysokou reprodukovateľnosťou a vysokým rozlíšením
- Vzorka, ktorá sa má použiť
Ľahko rozpustné vzorky (lieky, potraviny v prášku)
Ľahko aglomerované vzorky (zmagnetizované častice) - Funkcie
Optimálnu kombináciu možno vybrať z 3 mechanizmov nasávania vzorky (cyklónový typ, typ s jedným výstrelom a ručný výstrel) a 3 vstrekovacích trysiek s ohľadom na vlastnosti a množstvo častíc vzorky. - Pri použití cyklónového typu sa vzorka nasáva z nádobky, ktorá sa otáča a posúva smerom nahor, vstrekuje sa z injekčnej dýzy a meria sa. Proces dvojitej disperzie umožňuje meranie s dobrou reprodukovateľnosťou, kedykoľvek vzorky obsahujú veľa aglomerátov. Použitie fľaštičky môže zabrániť rozptylu vzorky a nečistôt z rúk operátora.
- Ak sa používa typ s jednou dávkou, jedinou operáciou potrebnou na meranie je vloženie vzorky do malého zásobníka. Tento typ je vhodný pre malé množstvo vzorky.
Pri použití typu ručného odstrelu možno vzorku na meranie nasať priamo z kadičky alebo chartule.
Keď stlačený vzduch vrátane vzorky prúdi cez vstrekovaciu dýzu, mení sa tvar, plocha a smer prierezu, aby sa dosiahli veľké zmeny objemu, tlaku a smeru prúdenia vzduchu. Preto sa aglomeráty môžu silne rozptýliť vo vzduchu.
Vstrekovaciu dýzu na dosiahnutie optimálnej disperzie možno vybrať z 3 typov vstrekovacích dýz v závislosti od vlastností vzorky.
Magnetizované častice, ktoré sa ľahko spájajú v kvapaline, možno silne rozptýliť do vzduchu pomocou vstrekovacej dýzy typu 1. Preto je možné získať presné výsledky merania.
Pri použití cyklónového typu umožňuje dvojitý disperzný proces nasávania a vstrekovania meranie s dobrou reprodukovateľnosťou.
Červená = tvrdá múka / čierna = mäkká múka
Rozptyľovanie múky vodou je také ťažké, že organické
roztoky, ako je IPA, sa musia používať na mokré meranie. Cyklónový vstrekovací mechanizmus dokáže ľahko rozptýliť múku vo vzduchu, čo umožňuje suché meranie s dobrou reprodukovateľnosťou. Okrem toho sa vzorka dá ľahko zhromaždiť do vysávača a zlikvidovať.
2 typy gastrointestinálnych liekov
2 typy gastrointestinálnych liekov
Aplikácie analyzátora veľkosti častíc
Distribúcia veľkosti častíc je jedným z hlavných faktorov určujúcich vlastnosti práškov a častíc. Prášky a častice sa používajú v najrôznejších oblastiach na rôzne účely a aplikácie. V niektorých prípadoch sa používajú priamo ako liečivá, katalyzátory, prísady alebo spojivá, zatiaľ čo v iných situáciách sa používajú ako suroviny. V oboch prípadoch môže mať rozdelenie veľkosti častíc zásadný vplyv na vlastnosti požadované pre danú aplikáciu alebo cieľ, alebo na výkon a kvalitu konečného výrobku. Preto je meranie distribúcie veľkosti častíc nevyhnutné na stabilizáciu alebo zlepšenie vlastností, výkonu alebo kvality práškov alebo častíc.
Analyzátory veľkosti častíc Shimadzu sa používajú v najrôznejších oblastiach na rôzne účely a aplikácie.
1. Farmaceutické výrobky
Čím menšie sú častice, tým väčší je ich špecifický povrch a tým rýchlejšie sa rozpúšťajú. V prípade častíc v lekárskych injekciách veľkosť častíc určuje, ako prechádzajú alebo prenikajú cez kapiláry a steny ciev a do ktorých častí tela sa dostanú. To má veľký vplyv na účinnosť a vedľajšie účinky farmaceutických prípravkov.
5. Makromolekuly
Keď sa častice používajú ako zložky v rúrkach, fóliách a fóliách, rozdelenie veľkosti častíc môže ovplyvniť pevnosť a priepustnosť svetla konečného výrobku.
2. Kozmetika
V prípade rúžu, maskary a očných tieňov sa jemné rozdiely vo farbe a lesku riadia rozdielmi vo veľkosti častíc. Hladkosť alebo blokovanie UV žiarenia krémov sa tiež líši v závislosti od distribúcie veľkosti častíc.
6. Katalyzátory
Hoci chemickú reaktivitu ovplyvňuje špecifický povrch a štruktúra pórov, pri rovnakom materiáli možno chemickú reaktivitu kontrolovať zmenou distribúcie veľkosti častíc.
3. Potravinárske výrobky
Mnohé potravinárske výrobky obsahujú práškové zložky. Pocit v ústach, na zuboch a na jazyku a ďalšie vlastnosti chleba, koláčov, cestovín atď. závisia od distribúcie veľkosti častíc. Aj kontrola distribúcie veľkosti častíc v nápojoch je dôležitá na zabezpečenie stálej kvality. Menšie veľkosti častíc sa napríklad používajú v mlieku a mliečnych nápojoch, aby sa zabránilo rozdielom v koncentrácii a chuti medzi hornou a dolnou časťou nádoby.
7. Elektronické materiály
Spôsob a miera vplyvu veľkosti častíc na elektronické materiály sa líšia v závislosti od aplikácie a materiálu. Stále viac sa však vyžaduje kontrola kvality distribúcie veľkosti častíc, aby sa zabezpečila vyššia a konzistentnejšia kvalita konečného výrobku.
4. Keramika
Pevnosť, hustota, tvrdosť, tepelná odolnosť, priepustnosť vody a vzduchu a ďalšie vlastnosti keramiky závisia nielen od typu častíc zložky, ale aj od distribúcie veľkosti častíc.
8. Pôda a stavebné materiály
Veľkostné zloženie zeminy a cementu má významný vplyv na stabilitu a pevnosť nosnej pôdy, pevnosť budov a iných konštrukcií a na ich zmeny v čase. Meranie distribúcie veľkosti častíc je tiež dôležitým faktorom pri pochopení rozsahu znečistenia životného prostredia v pôde.
Technológia merania Laserová difrakčná metóda
Medzi priemerom častíc a vzorom rozloženia intenzity svetla existuje zhoda jedna k jednej.
Keď je častica ožiarená laserovým lúčom, vyžaruje z nej svetlo do všetkých smerov. Ide o "rozptýlené svetlo". Intenzita rozptýleného svetla sa mení s uhlom rozptylu a opisuje vzor priestorového rozloženia intenzity. Ide o "vzor rozloženia intenzity svetla". Ak je priemer častice veľký, rozptýlené svetlo vyžarované z častice sa sústreďuje v priamom smere (t. j. v smere laserového lúča) a intenzívne kolíše v uhlovom rozsahu, ktorý je príliš malý na to, aby sa dal znázorniť v grafe. V porovnaní so svetlom vyžarovaným v priamom smere je intenzita všetkého ostatného svetla veľmi nízka. Keď sa priemer častíc zmenšuje, vzor rozptýleného svetla sa rozširuje smerom von. Keď sa častica ešte viac zmenší, intenzita svetla vyžarovaného do strán a dozadu sa zvýši. Vzor rozloženia intenzity svetla nadobúda tvar tekvice a šíri sa všetkými smermi. Týmto spôsobom teda existuje zhoda jedna k jednej medzi priemerom častice a vzorom rozloženia intenzity svetla. To znamená, že priemer častíc sa dá zistiť na základe vzorca rozloženia intenzity svetla.
Meranie sa vykonáva na skupinách častíc.
Meranie distribúcie veľkosti častíc sa nevykonáva na jednotlivých časticiach, ale na skupinách častíc zložených z veľkého počtu častíc. Skupiny častíc obsahujú častice rôznych veľkostí a vzor rozloženia intenzity svetla vyžarovaného skupinou sa skladá zo všetkého rozptýleného svetla vyžarovaného zo všetkých jednotlivých častíc. Distribúciu veľkosti častíc, inými slovami, aké veľkosti častíc sú prítomné v akom pomere, možno získať zistením a analýzou tohto vzoru distribúcie intenzity svetla. Toto je základný princíp metódy laserovej difrakcie používanej v laserových difrakčných analyzátoroch veľkosti častíc.
Optický systém v SALD-2300
Laserový lúč vysielaný zo zdroja svetla (polovodičový laser) sa pomocou kolimátora zmení na silný lúč, ktorý sa nasmeruje na skupinu častíc. Rozptýlené svetlo emitované zo skupiny v priamom smere sa sústredí pomocou šošovky a na detekčnej rovine umiestnenej vo vzdialenosti rovnajúcej sa ohniskovej vzdialenosti sa vytvoria koncentrické rozptylové obrazy. Ten sa detekuje pomocou krídlového snímača, v ktorom sú prvky prijímajúce svetlo usporiadané koncentricky. Rozptýlené svetlo vyžarované do strán a dozadu sa detekuje pomocou snímačov bočného a zadného rozptýleného svetla. Údaje o rozložení intenzity svetla možno získať detekciou údajov o rozptýlenom svetle všetkých smerov.
Priebeh detekcie intenzity svetla a spracovania údajov
Pomocou laserového difrakčného analyzátora veľkosti častíc SALD-2300 sa distribúcia veľkosti častíc vypočíta pomocou údajov o distribúcii intenzity svetla. Celkový priebeh detekcie a spracovania údajov je znázornený na obrázku vľavo. Pri meraní sa celý rad operácií od detekcie vzorov rozloženia intenzity rozptýleného svetla až po výpočet rozloženia veľkosti častíc vykonáva ako jeden proces a výstupom sú údaje o rozložení veľkosti častíc. Prepočet rozdelenia veľkosti častíc sa môže vykonať použitím predtým zistených a uložených údajov o rozdelení intenzity svetla a výberom indexu lomu, ktorý je odlišný od času merania.
Difrakcia/rozptyl častíc
Senzor častíc
Výpočet častíc
Aplikácie
Technické údaje: Technické údaje hardvéru SALD-2300
 | |
| SALD-2300 | |
|---|---|
| Všeobecné špecifikácie | |
| Princíp merania | Metóda laserovej difrakcie |
| Rozsah merania |
|
Merná jednotka: SALD-2300 (P/N: 347-61700-42[115V], 347-61700-44[230V]) | |
| Zdroj svetla | Červený polovodičový laser (vlnová dĺžka 680 nm) |
| Detektor svetla | Detektorové prvky pre UV polovodičový laser Spolu 84 prvkov (78 dopredu, 1 do strany, 5 dozadu) |
| Súlad systému | Laserový výrobok triedy 1, v súlade s normou CE |
| Požadované napájanie | 115 alebo 230 VAC podľa objednávky 100 VA |
| Rozmery a hmotnosť | Š680 mm × H280 mm × V430 mm, 31 kg |
| Prevádzkové prostredie | Teplota: 10 až 30 °C, vlhkosť: 20 až 80 % (bez kondenzácie) |
| Vzorkovač: SALD-MS23 (P/N: 347-61701-42[115V], 347-61701-44[230V]) | |
| Disperzný kúpeľ | Kapacita: 100～280cm3 |
| Sonicator | Frekvencia približne 32 kHz, výkon približne 40 W |
| Čerpadlo na kvapaliny | Radiálne čerpadlo, maximálny prietok 2000 cm3/min |
| Materiál čerpadla kvapaliny | Nerez (SUS 304, SUS 316), tetrafluóretylén (PTFE), Perfluóroelastmor (FEP) alebo Kalrez, Thermoflon Pascal (vnútri) |
| Čerpadlo na prívod kvapaliny | Membránové čerpadlo, maximálny prietok 750 cm3/min |
| Materiál čerpadla na prívod kvapaliny | Tetrafluóretylén, polyvinyldénfluorid |
| Prietoková bunka | Kremenné sklo |
| Požadované napájanie | 115 alebo 230 VAC podľa objednávky, 200 VA |
| Rozmery a hmotnosť | W390mm×D520mm×H430mm,18kg |
| Prevádzkové prostredie | Teplota: 10 až 30 °C, vlhkosť: 20 až 80 % (bez kondenzácie) |
| Dávková bunka: SALD-BC23 (P/N: 347-61702-42) | |
| Materiál buniek | Kremenné sklo |
| Požadovaný objem kvapaliny | Približne 12 cm3 |
| Mechanizmus miešadla | Pohyb čepele nahor a nadol |
| Rozmery a hmotnosť | Š100 mm × H120 mm × V140 mm, 0,8 kg |
| Prevádzkové prostredie | Teplota: 10 až 30 °C, vlhkosť: 20 až 80 % (bez kondenzácie) |
Systém merania vzoriek s vysokou koncentráciou: SALD-HC23 (P/N: 347-61703-42) | |
| Materiál buniek | Borosilikátové sklo |
| Požadovaný objem kvapaliny | Približne 0,15 cm3 |
| Rozmery a hmotnosť | Š20 mm × H100 mm × V9 mm, 0,2 kg |
| Prevádzkové prostredie | Teplota: 10 až 30 °C, vlhkosť: 20 až 80 % (bez kondenzácie) |
Cyklónové vstrekovanie Typ suchej meracej jednotky: SALD-DS5 (P/N: 347-61706-42[115V], 347-61706-44[230V]) | |
| Typy odsávania vzoriek | Typ cyklónu / Typ jedného výstrelu / Typ ručného výstrelu |
| Sacia dýza | Môžete si vybrať z 3 typov |
| Špecifikácie vzorkovacej jednotky | |
| Systém | Typ cyklónu |
| Spôsob komunikácie | USB (ovládanie z PC) |
| Požadované napájanie | 115/230VAC (±10%), 100VA, 50/60Hz (okrem zberača prachu a kompresora) |
| Rozmery a hmotnosť | Š 240 × H 310 × V 210 mm, 10 kg |
| Prevádzkové prostredie | Teplota: 10 až 30 °C, vlhkosť: 20 až 80 % (bez kondenzácie) |
| Špecifikácie regulátora tlaku | |
| Primárny tlak | 0,6 až 0,8 MPa |
| Sekundárny tlak | 0,05 až 0,5 MPa |
| Hodnotenie filtrácie | Odstránenie častíc s veľkosťou 5 μm alebo väčšou |
| Pripojenie na zdroj vzduchu | Rúrka s vonkajším priemerom 6 mm |
| Spôsob komunikácie | USB (ovládanie z PC) |
| Požadované napájanie | 115/230VAC (±10%), 100VA, 50/60Hz (okrem zberača prachu a kompresora) |
| Rozmery a hmotnosť | Š 130 × H 223 × V 233 mm, 3 kg |
| Prevádzkové prostredie | Teplota: 10 až 30 °C, vlhkosť: 20 až 80 % (bez kondenzácie) |
| Požiadavky na kompresor a zberač prachu | |
| Kompresor |
|
| Zberač prachu |
|
Technické údaje: Špecifikácie softvéru SALD-2300
| |
| SALD-2300 | |
|---|---|
| Funkcie merania a zobrazovania údajov | |
| Meranie distribúcie veľkosti častíc | Umožňuje merania pomocou funkcie asistenta merania (interaktívny proces na základe SOP) |
| Nastavenie indexu lomu | Funkcia automatického výpočtu indexu lomu (metóda LDR: Metóda reprodukcie rozloženia intenzity svetla) uľahčuje nastavenie indexu lomu. |
| Zobrazenie v reálnom čase | Súčasné zobrazenie rozdelenia veľkosti častíc/rozdelenia intenzity svetla |
| Diagnostika/úpravy | Samodiagnostická funkcia a funkcia kontroly buniek |
| Prepočet distribúcie veľkosti častíc | Dávkový prepočet max. 200 distribúcií |
| Zobrazenie údajov o distribúcii veľkosti častíc | Zobrazí prekrytie max. 200 distribúcií |
| Zobrazenie rozloženia intenzity svetla | Zobrazí prekrytie max. 200 distribúcií |
| Štatistické spracovanie údajov | Max. 200 súborov údajov (umožňuje aj prekrytie max. 200 súborov údajov) |
| Spracovanie časových radov | Max. 200 súborov údajov |
| Trojrozmerné grafické zobrazenie | Max. 200 súborov údajov |
| Prenos údajov cez schránku | [Obrazový výstup]: Výstup celého dátového hárku alebo len grafu. [Textový výstup]: Výstupy súhrnných údajov, údajov o rozdelení veľkosti častíc alebo údajov o rozdelení intenzity svetla. |
| Triedenie údajov | Triedi podľa názvu súboru, ID vzorky, čísla vzorky alebo indexu lomu |
| Výstupné podmienky | |
| Veľkosť častíc (μm) Delenie | Pevné 51 alebo 101 delení Užívateľsky nastaviteľné 51 delení |
| Množstvo častíc (%) Divízie | Pevné 51 delení Užívateľsky nastaviteľných 51 delení |
| Distribučný základ | Počet, dĺžka, plocha alebo objem |
| Vyjadrenie kumulatívneho rozdelenia | Nadmerná alebo nedostatočná veľkosť |
| Vyjadrenie rozdelenia frekvencie | q, q / Δ×, q / Δlog × |
| Úrovne vyhladzovania | 10 úrovní |
| Fitovanie distribučnej funkcie | Rosin-Rammlerovo rozdelenie, logaritmické Gaussovo rozdelenie |
| Presun údajov | ±10 úrovní |
| Funkcia správy | Jednotlivé súbory údajov (6 šablón), prekryté údaje (5 šablón), štatistické údaje, údaje časových radov, alebo 3D údaje môžu byť vybrané a výstupné pomocou dávkového spracovania |
| Funkcie analýzy údajov | |
| Funkcia vyhodnocovania uhla rozptylu | Vyhodnocuje charakteristiky rozptylu v oblastiach s mikroúhlom pre vzorky, ako sú optické filmy a fólie. |
| Funkcie emulácie údajov | Emuluje výsledky merania z iných prístrojov a princípov merania pomocou série SALD výsledky merania. |
| Funkcia simulácie údajov o zmesiach | Simuluje rozdelenie veľkosti častíc pomocou ľubovoľného pomeru zmesi viacerých rozdelení veľkosti častíc. |
| Funkcia dátového pripojenia | Kombinuje dve distribúcie veľkosti častíc s rôznymi rozsahmi merania v ľubovoľnom bode veľkosti častíc na vytvoriť jednotnú distribúciu veľkosti častíc. |
| Funkcia kontinuálneho merania | Priebežne meria zmeny v distribúcii veľkosti častíc a priemere častíc v priebehu času, v intervaloch krátkych ako jedna sekunda a uloží výsledky. |
Technické údaje: Požiadavky na PC SALD-2300
| ||
| SALD-2300 | ||
|---|---|---|
| OS | Windows 7 | |
| CPU | Pentium Dual-Core 2,5 GHz min. 7 | |
| PAMÄŤ | 2 GB min. | |
| HDD | Min. Vyžaduje sa 1 GB voľného miesta | |
| Jednotka CD-ROM | Potrebné na inštaláciu softvéru | |
| Port USB | Názov jednotky | Požadovaný port USB |
| SALD-2300 | 1 port | |
| SALD-BC23 | 0 | |
| SALD-MS23 | 1 port | |
| SALD-HC23 | 0 | |
| SALD-DS5 | 2 porty | |
| Tlačiareň | 1 port | |
| Zobrazenie | SXGA (1280 × 1024 pixelov) min. | |
| Tlačiareň | Musí byť kompatibilný s operačným systémom. |
Početné predmety pozorovania vyžadujúce čas
Rozlíšenie jedna milióntina sekundy alebo menej
Letecké a kozmické vybavenie
- Prúdenie vzduchu pri testoch v aerodynamickom tuneli
- Vysokorýchlostné nárazové skúšky leteckých materiálov
- Správanie vysokorýchlostných lietajúcich objektov
- Generovanie a šírenie rázových vĺn
Automobily
- Správanie sa materiálov automobilových karosérií pri poruche
- Proces spaľovania v motoroch
- Proces vstrekovania v zariadení na vstrekovanie paliva
Pokročilé zdravotnícke vybavenie
- Proces uvoľňovania liečiva v systémoch na podávanie liečiv
- Proces tvorby a zániku mikrobublín, ktoré sa využívajú na sterilizáciu a ultrazvukovú diagnostiku
Spotrebná elektronika
- Materiály pre proces vypúšťania atramentu
- Proces zlyhania skla smartfónu
- Správanie zariadení MEMS používaných v projektoroch
Technológia vizualizácie, založená na vysokorýchlostnom zaznamenávaní a spomalenom prehrávaní javov prostredníctvom vysokorýchlostnej videokamery, sa široko používa v rôznych oblastiach.
Nižšie sú uvedené príklady oblastí, ktoré si vyžadujú vysokorýchlostné pozorovanie s časovým rozlíšením jednej milióntiny sekundy alebo menej.
Letecká a kozmická oblasť
- Prúdenie vzduchu pri testoch v aerodynamickom tuneli
- Vysokorýchlostné nárazové skúšky leteckých materiálov
- Správanie vysokorýchlostných lietajúcich objektov
- Generovanie a šírenie rázových vĺn
Vysokorýchlostná zrážka transparentného laminátu s guľou živice
Testy CFRP pri zásahu bleskom
Testy úderu blesku sa používajú na skúmanie poškodenia plastov vystužených uhlíkovými vláknami (CFRP), ktoré sa čoraz častejšie používajú ako konštrukčné materiály pre lietadlá. Obrázok znázorňuje okamžité splyňovanie živice prúdom blesku, ktorý tečie pozdĺž smeru vlákien CFRP
Test v nadzvukovom aerodynamickom tuneli
Sonický tresk, rázové vlny generované ultrazvukovými osobnými lietadlami, spôsobujú na zemi hromový hluk, preto sa skúmajú aerodynamické konštrukcie ako prostriedok na zníženie tohto problému. Na obrázku je zobrazený test ultrazvukového aerodynamického tunela s rýchlosťou Mach 2. Jemné zmeny v prúdení vzduchu zachytáva vysokorýchlostná kamera.
Satelitný a raketový odpad, označovaný ako vesmírny odpad, obieha okolo Zeme vysokou rýchlosťou na satelitných obežných dráhach. Vesmírny odpad spôsobuje problémy, keď sa počas letu zrazí s kozmickou loďou a spôsobí jej poškodenie. Okrem toho v posledných rokoch pokročila premena častí lietadiel na plasty vystužené uhlíkovými vláknami (CFRP). Lietadlá však zažívajú zásahy bleskom a zrážky s vtákmi a krúpami počas letu, preto je potrebné vopred preskúmať odolnosť materiálov voči nárazom a škody spôsobené týmito udalosťami. Pri vývoji leteckých materiálov sa na skúmanie poruchového správania materiálov spôsobeného letiacimi objektmi vo vysokej rýchlosti a na skúmanie deformácie a poruchového správania materiálov spôsobeného nárazmi vo vysokej rýchlosti používajú vysokorýchlostné kamery. Okrem toho sa vysokorýchlostné kamery využívajú na vývoj generátorov ťahu, aerodynamický dizajn prostredníctvom testov v aerodynamickom tuneli, pozorovanie poškodenia pri testoch zásahu bleskom a základný výskum rázových vĺn, detonačných vĺn a iných javov súvisiacich s pohybom vlny pri vysokých rýchlostiach.
Na týchto obrázkoch je znázornený proces zlyhania spôsobený vysokorýchlostnou zrážkou guľôčky živice (nylonovej guľôčky) s blokom priehľadného laminátu (polykarbonátu). Obrázky znázorňujú vznik a rast trhlín vo vnútri bloku v dôsledku napäťovej vlny spôsobenej nárazom.
Poskytuje profesor Arai z univerzity Hosei, profesor Sato z JAXA, profesor Kawai z univerzity Kumamoto
Vysokorýchlostná zrážka transparentného laminátu s guľou živice
Z plynovej pištole sa vstrekuje živicová guľa rýchlosťou 3,5 km za sekundu. Vysokorýchlostná zrážka priehľadného laminátu so živicovou guľou sa zachytáva v systéme podsvietenia, ktorý je namierený proti kamere a stroboskopu.
Vstrekovacia tryska (vstrekovač) pre automobilový motor
Kvapalné palivo sa vstrekuje zo vstrekovacej trysky motora. Analýza procesu atomizácie, pri ktorom sa palivo mení na jemné častice rovnakej veľkosti, je nevyhnutná pre vývoj vysoko výkonných a vysoko účinných motorov. Snímky znázorňujú, ako kvapalné palivo vstrekované vysokou rýchlosťou z pórov na hrote dýzy vytvára kužeľovitý film, ktorý sa potom mení na kvapôčky.
Poskytuje profesor Kawahara z univerzity Okayama
Zapaľovacie sviečky
Zaznamenaný obraz ukazuje, že medzi elektródami zapaľovacej sviečky dochádza k iskrovému výboju. Je zrejmé, že iskra je výrazne ohnutá vplyvom vstreknutého paliva z ľavej strany na pravú stranu obrazu. Poskytol profesor Kawahara z univerzity v Okayame
Vysokorýchlostná ťahová skúška plastov vystužených uhlíkovými vláknami (CFRP)
Obrázok znázorňuje porušenie CFRP vysokorýchlostným ťahovým skúšobným strojom. CFRP sa pri medznom zaťažení láme okamžite, takže na detailné zachytenie procesu lámania je potrebná rýchlosť záznamu 10 miliónov snímok za sekundu.
Proces atomizácie palív
Rýchlosť záznamu: 10 miliónov snímok za sekundu Šírka zorného poľa: Približne 1,2 mm.
Kvapalné palivo vstrekované z trysky sa zachytáva. So zväčšujúcou sa vzdialenosťou od dýzy sa kvapalný film mení na kvapôčky. Poskytol profesor Kawahara z univerzity v Okayame
Proces atomizácie palív
Na vývoj vysoko výkonných a vysoko účinných automobilových motorov sú potrebné podrobné pozorovania a analýzy konštrukčných prvkov motora. Patrí sem proces vstrekovania paliva pomocou vstrekovacích zariadení (vstrekovačov) a proces zapaľovania paliva pomocou zapaľovacích sviečok. Okrem toho sa aktívne pracuje na vývoji automobilových karosérií s využitím nových materiálov, ako sú ľahké a veľmi pevné plasty vystužené uhlíkovými vláknami (CFRP).
Pri vývoji takýchto nových materiálov je však potrebné pozorovať a analyzovať deformáciu a poruchové správanie materiálov pri náraze. V posledných rokoch sa deformačné správanie materiálov zaznamenané pomocou vysokorýchlostných kamier analyzuje pomocou softvéru na analýzu obrazu. Vykonávajú sa aj dynamické analýzy 2D alebo 3D rozloženia deformácií v materiáli. Okrem toho sa vysokorýchlostné kamery používajú na pozorovanie procesu spaľovania motora a správania airbagov.
Pozorovanie a analýza komponentov motora
Výtok zapaľovacej sviečky alebo vstrekovania paliva z trysky možno pozorovať čiastočne samostatne alebo pomocou vizualizácie motora a podrobne analyzovať.
V oblasti liečby a biotechnológií sa rozvíja výskum využívajúci dynamiku tzv. mikrobublín, mikroskopických bublín s veľkosťou 1 až 100 mikrometrov. Keď sú mikrobublinky v tekutine vystavené ultrazvukovým vlnám, rozpínajú sa, zmršťujú a potom zanikajú, čo je proces, ktorý vytvára lokalizované, vysokorýchlostné prúdenie označované ako mikrostrek. V súčasnosti prebieha výskum týkajúci sa využitia tohto javu na otvorenie pórov v bunkách, aby sa gény a farmaceutické látky dostali priamo do buniek. Mikrobublinky sú veľmi malé, takže proces rozpínania, zmršťovania a ničenia prebieha veľmi vysokou rýchlosťou. Na analýzu tohto správania je preto potrebná vysokorýchlostná kamera s vysokou citlivosťou. Okrem toho sa vysokorýchlostné kamery používajú na pozorovanie správania ultrazvukových vĺn z ultrazvukových generátorov.
Pokračuje výskum systému dodávania liekov, v ktorom sa mikrokapsuly obsahujúce farmaceutické látky a mikrobubliny zavádzajú do blízkosti rakovinových buniek. Pôsobením ultrazvukových vĺn sa kapsuly roztrhnú a farmaceutické látky sa potom dostanú do rakovinových buniek. Obrázky znázorňujú expanziu, kontrakciu a deštrukciu mikrobublín v blízkosti rakovinových buniek a mechanický vplyv tohto procesu na bunky.
Poskytuje Oddelenie bioinžinierstva a bioinformatiky na Univerzite Hokkaido
Vysokorýchlostná kontrakcia mikrobublín
Obrázky znázorňujú zmršťovanie a zánik mikrobubliniek v dôsledku elektrického výboja na špičke mikroskopickej trubice. Prebieha výskum mikroškál a iných aplikácií využívajúcich vysokorýchlostné prúdenie, ktoré vzniká pri zániku mikrobubliniek.
(Poskytuje Yamanishiho laboratórium na Technologickom inštitúte Shibaura)
Laserový ablačný depozičný systém
Vysokorýchlostné kamery sa používajú na pozorovanie a meranie vysokorýchlostných javov. Patrí medzi ne správanie plazmy v leptacích systémoch, rozprašovacích systémoch a iných plazmových zariadeniach a procesy obrábania v laserových obrábacích systémoch, elektrických výbojových strojoch a rezacích strojoch. Okrem toho sa používajú na analýzu spôsobov porúch vrátane pozorovania momentu deštrukcie izolačnej vrstvy na polovodičových zariadeniach.
Zariadenie na tvorbu fólie laserovou abláciou
Ak je laserový impulz ožiarený na cieľovú látku, dochádza k oddeľovaniu povrchu látky (ablácii), vznikajú častice s
vyžarovanie svetla sa nazýva plume vyskočí. Laserový ablačný prístroj na tvorbu filmu využíva tento
fenomén, substrát, na ktorom sa má vytvoriť film, je umiestnený oproti cieľovej látke a film
usadzovanie častíc vytvorených abráziou na substráte. Obraz sa získava pozorovaním
proces tvorby a zániku oblaku s laserovými impulzmi vysielanými horizontálne zľava.
Poskytuje laboratórium Tanabe na Kjótskej univerzite
Poskytuje profesor Kawahara z univerzity Okayama
Dielektrický prieraz polovodičového zariadenia
Pozoruje sa dielektrický prieraz zariadenia MOS (kov - oxid - kremík, základ polovodičového integrovaného obvodu). Je zachytený proces rozkladu, pri ktorom sa tenkovrstvová kovová elektróda odlupuje od oxidovej vrstvy a zároveň vydáva záblesk.
Poskytuje laboratórium Sugawa Kuroda na univerzite Tohoku
Šírka zorného poľa: Približne 0,8 mm
FTCMOS2 Advanced,
Snímač sériového snímania novej generácie
Metóda Burst umožňuje veľmi rýchle nahrávanie
Pri typických vysokorýchlostných videokamerách sú pamäte na ukladanie obrazu umiestnené mimo obrazového snímača. Keďže počet výstupných odbočiek signálu je v porovnaní s počtom pixelov ohromne malý, prenos videosignálov z pixelov do pamätí musí byť sekvenčný sériový proces; preto sa nedá realizovať veľmi vysokorýchlostný záznam viac ako 1 milión snímok za sekundu. Naproti tomu sériový obrazový snímač Shimadzu má rovnaký počet zabudovaných pamätí ako počet zaznamenaných snímok. Okrem toho sú pixel a pamäte prepojené vodičom spôsobom jedna k jednej, aby sa úplne paralelne prenášal videosignál z pixelov do pamätí. To umožňuje realizovať veľmi vysokorýchlostný záznam s rýchlosťou 10 miliónov snímok za sekundu. Okrem toho, keďže nie je obmedzený počtom výstupných odbočiek signálu ako pri konvenčnom systéme sériového prenosu, je k dispozícii záznam s vysokým rozlíšením pri ultravysokej rýchlosti.
Snímač sériového snímania novej generácie založený na technológii CMOS
Bežné sériové obrazové snímače sú založené na technológii CCD, v ktorej je pamäť umiestnená vedľa pixelov. Výsledkom sú problémy so zníženou kvalitou obrazu v dôsledku úniku signálu z pixelov do pamäte. Snímač sériového obrazu Shimadzu FTCMOS preto využíva technológiu CMOS, v ktorej sú pixely a pamäť priestorovo oddelené, aby sa dosiahla vysoká kvalita obrazu bez úniku signálu. Okrem toho je pri snímači FTCMOS2 citlivosť na svetlo šesťkrát lepšia ako pri snímači FTCMOS vďaka použitiu nového procesu CMOS.
Poznámka: Senzory FTCMOS a FTCMOS2 boli vyvinuté v rámci spoločného výskumu s profesorom Shigetoshi Sugawom z Tohoku University. Patenty: 04931160, 04844853, 04844854
Zlepšený pomer signálu k šumu vďaka šesťnásobne vyššej citlivosti ako pri bežných zariadeniach
Svetelná citlivosť HPV-X2 sa v porovnaní s našimi bežnými produktmi šesťnásobne zvýšila vďaka použitiu obrazového snímača FTCMOS2. Výsledné zlepšenie pomeru signál/šum prináša jasnejšie snímky v porovnaní s bežnými výrobkami, ak sú optické systémy rovnaké.
Režim FP a režim HP
- Snímač FTCMOS2 má 100 000 pixelov a 12,8 milióna bitov pamäte.
- V režime FP je každému 128-bitovému pamäťovému prvku priradených 100 000 pixelov.
- V režime HP je každému 256-bitovému pamäťovému prvku priradených 50 000 pixelov.
- Maximálna rýchlosť záznamu v režime HP je 10 miliónov snímok za sekundu a počet zaznamenaných snímok je 256, čo je dvojnásobok počtu v režime FP. Rozlíšenie je však 1/2, teda 50 000 pixelov.*
* Pri zobrazovaní obrázkov pomocou softvéru a pri ukladaní obrazových údajov sú pixely, ktoré sa nepoužívajú v režime HP, doplnené softvérom, takže sa zobrazí alebo uloží ekvivalent 100 000 pixelov.
Nový obrazový snímač FTCMOS2
Konvenčný snímač obrazu FTCMOS
| Režim HP (polovičný pixel) | Režim FP (Full Pixel) | |
|---|---|---|
| Max. Rýchlosť nahrávania | 10 miliónov snímok za sekundu | 5 miliónov snímok za sekundu |
| Rozlíšenie | 50 000 pixelov | 100 000 pixelov |
| Počet zaznamenaných snímok | 256 | 128 |
Funkcia vysokorýchlostného synchronizovaného nahrávania pomocou dvoch kamier
Presné synchronizované nahrávanie možno vykonávať pomocou dvoch kamier s frekvenciou 10 miliónov snímok za sekundu, takže vysokorýchlostné javy možno nahrávať súčasne z dvoch smerov. V kombinácii s komerčne dostupným softvérom na analýzu obrazu možno vykonávať aj analýzu 3D obrazu.
- Súčasné nahrávanie v dvoch smeroch pomocou dvoch kamier
- 3D analýza obrazu v kombinácii s komerčne dostupným softvérom na analýzu obrazu
Dvojsmerný simultánny záznam porušenia plastu vystuženého uhlíkovými vláknami (CFRP) pri skúške ťahom
Predná strana
Strana
Ovládací softvér kompatibilný so systémom Windows
- Dodáva sa ovládací softvér kompatibilný so systémom Windows. Stačí prepojiť kameru a počítač pomocou kábla LAN, nakonfigurovať jednoduché nastavenia a okamžite začať nahrávať vysokou rýchlosťou.
- Okrem špeciálneho formátu možno zaznamenané snímky ukladať v bežných formátoch, ako sú AVI, BMP, JPEG a TIFF.
Kamera sa môže používať v kombinácii s komerčne dostupným softvérom na analýzu obrazu
- Vysokorýchlostné javy možno podrobiť analýze obrazu a numerickej analýze uložením zaznamenaných obrazov v bežnom formáte a ich následným načítaním do komerčne dostupného softvéru na analýzu obrazu.
- Na získanie rozloženia deformácií vzoriek počas skúšok materiálov možno použiť najmä komerčne dostupný softvér na analýzu rozloženia deformácií, ktorý funguje na princípe digitálnej obrazovej korelácie (DIC).
3-D deformačná analýza tenkej dosky CFRP
Deformačné správanie tenkej dosky CFRP pri zrážke s oceľovou guľôčkou vypustenou plynovou pištoľou pri nadzvukovej rýchlosti bolo zachytené dvoma vysokorýchlostnými kamerami. Pomocou softvéru 3D-DIC je možné analyzovať časovú zmenu rozloženia deformácie v smere kolmom na
tenkú dosku.
Poskytuje laboratórium Tanabe na Nagojskej univerzite
Softvér na analýzu 3D-DIC VIC-3D
(Možnosť: Correlated Solutions Inc.)
VIC-3D môže ovládať dve jednotky HPV-X2 priamo prostredníctvom
grafické používateľské rozhranie na vykonávanie vysokorýchlostnej trojrozmernej deformačnej analýzy.
*Aby bola k dispozícii funkcia priameho ovládania HPV-X2 pomocou VIC-3D, je potrebné získať licenciu
Okrem VIC-3D je potrebná aj overovacia súprava (S348-09838-01).
Vonkajšie rozmery
English 
German 
Czech 
Slovak 
Bulgarian 
Romanian 