Tropfenkonturanalyse-System DSAHT für extrem hohe Temperaturen

Hochtemperatur-Kontaktwinkelmessgerät DSAHT
Hochtemperatur-Kontaktwinkelmessgerät DSAHT
Probenhalter im Ofeninnenraum
Probenhalter im Ofeninnenraum

Benetzung unter Extrembedingungen - das ist das Spezialgebiet des DSAHT. Das Gerät misst den Kontaktwinkel und die Oberflächenspannung und ermöglicht die optische Erfassung der Probenverformung bei Temperaturen bis 1750°C unter verschiedenen Atmosphären

  • Kontaktwinkelmessung
  • Messung der Oberflächenspannung
  • Optische Erfassung der Probenform mit Einzelbild- und Videoaufnahme
  • Temperaturmessung in unmittelbarer Nähe der Probe
  • Kontrastreiches Schattenbild trotz leuchtender Probe
  • Schnelle und komfortable Beladung mit der Probe
  • Gasanschlüsse und Anschlüsse für Vakuum integriert

    

Extrem vielseitig im Einsatz

Glasherstellung
Glasherstellung
Stahlverarbeitung
Stahlverarbeitung

Ob Glas, Keramik oder Stahl: DSAHT bringt alles zum Schmelzen. Dank der Flexibilität in puncto Temperaturbereich und Atmosphäre kommt das System in vielen Industriebereichen zum Einsatz, bei denen extreme Temperaturen an der Tagesordnung sind.

Hüttenwesen: Bei der Verhüttung treten flüssiges Metall oder Schlacken mit  Wandungen in Kontakt, an denen sie möglichst wenig haften sollen. Kontaktwinkelmessungen mit dem DSAHT zeigen, ob die Benetzung hinreichend gering ist.

Glasherstellung: Unerwünschte Reaktionen zwischen Glas und Schamottstein führen zu Materialermüdung. Die zeitliche Veränderung des Kontaktwinkels liefert Hinweise, in welchem Maße solche Reaktionen stattfinden.

Emaille: Emaillebeschichtungen müssen das Trägermaterial bei der Verarbeitung optimal benetzen. Ein kleiner Kontaktwinkel ist Voraussetzung für eine gut benetzende Rezeptur.

Keramik: Das Verhalten des Grünkörpers - der allmähliche Formenübergang von einem Kegel oder Zylinder zum abgeflachten Tropfen - kann mit dem DSAHT zeit- und temperaturabhängig beobachtet und gefilmt werden.

Metallurgie: Bei der Charakterisierung von Metallen und Legierungen ist die Oberflächenspannung der Schmelze eine wichtige Größe. Mit Hilfe des DSAHT kann sie anhand der Kontur eines liegenden Tropfens berechnet werden.

Fossile Brennstoffe und Biomasse: Ascherückstände aus Verbrennungsprozessen können Reaktorwände mit einer schädlichen Ascheschicht überziehen. Aschekegeltests gemäß ASTM D1857 helfen dabei, die Reaktorführung zu optimieren.

  • Hüttenwesen
  • Glasherstellung
  • Emaillebeschichtungen
  • Keramik
  • Metallurgie
  • Optimierung von Verbrennungsprozessen


  

Extrem einfallsreich in der Konstruktion

Kompetenz im Ofenbau gepaart mit jahrzehntelanger Erfahrung in der optischen Messtechnik: Das DSAHT steckt voller Ideen für erfolgreiche optische Hochtemperaturuntersuchungen.

Kontrollierte Temperatur: Von der Einstellung einer einzigen Zieltemperatur bis zur Programmierung zeitgesteuerter Rampen und Zyklen stehen viele Möglichkeiten offen. Die große Länge des Ofenrohrs garantiert eine homogene Temperaturverteilung im Bereich der Probe und einen materialschonenden Temperaturgradienten zu den Flanschen hin. Der Temperatursensor ist direkt  in den Probentisch eingelassen - so wird direkt unterhalb der Probe gemessen.

Wenige Handgriffe: Der Ofen wird mit Hilfe von Flanschen und einer Schiebevorrichtung schnell geöffnet, beladen und wieder geschlossen. Die Probe kann auch bei geschlossenem Ofen ausgerichtet werden. Da das Arbeitsrohr konstruktiv von den Heizelementen getrennt ist, kann es mit geringem Aufwand ausgewechselt werden.

Wachsames Auge: Die Kamera ist mit einem zoom- und fokussierbaren Objektiv ausgestattet und erlaubt die permanente Beobachtung der Probe: am Bildschirm, per Einzelbildaufnahme   oder auch mittels Videofilm.

Deutliches Bild: Ein scharfes, kontrastreiches Schattenbild von der glühenden Probe zu erzeugen - diese technische Leistung gelingt dank einer Filtertechnik, die das Licht der Lichtquelle durchlässt und das Eigenleuchten der Probe ausblendet.

Wandelbares System: Mit Ausführungen bis 1200°C, bis 1500°C oder bis 1750°C stellt KRÜSS das optimale Messgerät für die gewünschte Zieltemperatur bereit. Für alle Temperaturbereiche kann das Arbeitsrohr unter verschiedenen Atmosphären betrieben werden: oxidierend, inert, reduzierend. Entsprechende Gasanschlüsse sind serienmäßig integriert - ebenso wie ein Pumpenanschluss für die Arbeit unter Vakuum (bis 1000°C).

  

Extrem intelligent bei der Messung

Temperaturmessung, Bilderfassung, Tropfenkonturanalyse: In der DSA-Software laufen alle Fäden zusammen. Ein optionales Softwaremodul liest den Sensor aus und startet Messungen. Auf diese Weise werden Kontaktwinkel und Oberflächenspannung - auf Wunsch auch beide gleichzeitig - in Abhängigkeit von der Temperatur oder von der Zeit aufgetragen.

Zur Messung des Kontaktwinkels stehen mehrere bewährte und robuste Verfahren für stark oder wenig benetzende Tropfen bereit. Die Oberflächenspannung wird aus der Krümmung der Tropfenkontur berechnet.
Anstelle einer Online-Auswertung kann auch eine Videoaufnahme der Probe programmiert werden. Aufnahmezeit und Bildaufnahmerate können für mehrere Abschnitte festgelegt werden - so können sowohl das Langzeitverhalten als auch schnelle Veränderungen in einem bestimmten Temperaturbereich mit einem einzigen Videofilm dokumentiert und anschließend ausgewertet werden.

Optische Erfassung des Schmelzvorgangs

Probe nach 0s (KRÜSS GmbH / DSAHT)
0s
Probe nach 60s (KRÜSS GmbH / DSAHT)
60s
Probe nach 120s (KRÜSS GmbH / DSAHT)
120s
Kontaktwinkelmessung an einer Metallschmelze
Kontaktwinkelmessung an einer Metallschmelze

Technische Daten DSAHT

DSAHT12

DSAHT15 

DSAHT17-1 

DSAHT17-2

Höchsttemperatur

1200 °C
(1473 K)

1500 °C
(1773 K)

1750 °C
(2023 K)

1750 °C
(2023 K)

Heizelement

FeCrAl

MoSi2

Mo

MoSi2

Thermoelement

Typ S

Typ S

Typ B

Typ B

Material der Probenröhre

Al2O3 + SiO2

Al2O3 

Al2O3 

Al2O3

Atmosphäre in der Probenkammer

  • Inertgas
  • Luft
  • reduzierend
  • Vakuum
  • Inertgas
  • Luft
  • reduzierend
  • Vakuum
  • Inertgas
  • reduzierend
  • Vakuum

 

  • Luft
  • reduzierend
  • Vakuum

 

Temperaturbegrenzung unter Vakuumr 

1200°C

1400°C

1000°C

1000°C

Durchmesser der Probenröhre

40 mm

40 mm

40 mm

40 mm

Probenauflagefläche

4 cm2

4 cm2

4 cm2

4 cm2

Messbereich (Kontaktwinkel)*

1° - 180°

1° - 180°

1° - 180°

1° - 180°

Messauflösung (Kontaktwinkel)

0,1°

0,1°

0,1°

0,1°

Optik

6,5× Zoom mit fein justierbaren Fokus

6,5× Zoom mit fein justierbaren Fokus

6,5× Zoom mit fein justierbaren Fokus

6,5× Zoom mit fein justierbaren Fokus

Stromversorgung (Optik)

110/240 V, 50/60 Hz

110/240 V, 50/60 Hz

110/240 V, 50/60 Hz

110/240 V, 50/60 Hz

Stromversorgung (Heizelemente)

230 V, 10 A

230 V, 16 A

230 V, 32 A

230 V, 32 A

Schnittstelle

RS232, IEEE1394b

RS232, IEEE1394b

RS232, IEEE1394b

RS232, IEEE1394b

* Bezogen auf Bildanalyse

 

 

Zubehör

  • Vakuumset mit Drehschieberpumpe zum Gaswechsel
  • Kontaktwinkelstandard-Set zur Überprüfung der Kontaktwinkelmessung

 

 

Messmethoden

  • Pendant-Drop-Methode
  • Sessile-Drop-Methode

Prospekt DSAHT

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