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超高溫高壓旋轉(zhuǎn)滴法界面流變儀

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旋轉(zhuǎn)滴法振蕩滴

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上海梭倫信息科技有限公司

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產(chǎn)品簡介

高溫高壓旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀TX500HP型是專門針對超高壓和高溫條件下測試表面活性劑的界面流變性質(zhì)以及界面張力（油-水或油－水－液化氣）以及表面張力（油-氣）而設(shè)計(jì)。本儀器的壓力可達(dá)100MPa，測試溫度范圍為-30-200℃。

詳細(xì)介紹

高溫高壓旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀及界面流變儀TX500HP型是專門針對超高壓和高溫條件下測試表面活性劑界面流變性質(zhì)，界面張力（油-水或油－水－液化氣）以及表面張力（油-氣）而設(shè)計(jì)。本儀器的壓力可達(dá)100MPa，測試溫度范圍為-10-200℃，可廣泛應(yīng)用于測試隨著壓力和溫度變化的而變化的界面化學(xué)物性測試，特別適用于油田三次采油時(shí)模擬井下作業(yè)實(shí)際環(huán)境中高壓力、高溫度條件下的原油與三元、二元液的界面張力以及原油與驅(qū)油劑－液化氣之間的界面張力測試。本儀器可測得的油-水界面張力值可達(dá)10^－7mN/m。同時(shí)，配合專門的氣氛接口，可分析在不同壓力和溫度條件下的液－液－氣界面張力值，如表面活性劑水溶液、原油和二氧化碳或天然氣的界面張力值。

界面流變測試通過轉(zhuǎn)變電機(jī)轉(zhuǎn)速以正弦或齒形波進(jìn)行變動(dòng)，通過改變被測原油的離心速度改變原油與表面活性劑間的界面張力值以及直徑、表面積值，通過分析電機(jī)轉(zhuǎn)速變化曲線與界面張力變化曲線、液滴直徑變化曲線來分析其波形的相位角、振幅的偏移量，進(jìn)而分析表面活性劑的動(dòng)態(tài)界面張力變化，原油的粘彈系數(shù)、彈性模量等參數(shù)。TX500HP超高溫高壓界面張力儀為目前為止世界的高溫高壓界面流變儀，應(yīng)用價(jià)值。

旋轉(zhuǎn)滴超低界面張力原理：

恒溫恒壓下增加單位界面面積時(shí)的體系自由能的增量，我們稱之為界面張力。該體系起源于界面兩側(cè)的分子對界面上的分子的吸引力不同。區(qū)別于通常情況下的界面張力測試，旋轉(zhuǎn)滴測試技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對低及超低界面張力的分析，而通常的方法如白金板法、白金環(huán)法、懸滴法、停滴法等測試方法均無法實(shí)現(xiàn)這樣的測值。
? 通常，我們把10^-2-10^-1mN/m的界面張力稱為低界面張力，而達(dá)到10^-3mN/m以下的界面張力稱為超低界面張力。為測定超低界面張力，需要人為地改變重力與體系界面張力間的平衡，使平衡時(shí)液滴更接近理想的形狀以便測定界面張力值。這可以通過使體系旋轉(zhuǎn)，增加離心力場的作用而實(shí)現(xiàn)。這就是旋轉(zhuǎn)滴超低界面張力測試的原理。如圖所示：

高溫高壓旋轉(zhuǎn)滴超低界面張力儀實(shí)測樣品：

通常情況下，界面張力值隨著壓力和溫度的增加而降低。如下圖污水和煤油與水的界面張力變化可以明顯看到直徑在變小，體積也在變小。但是，在原油與表面活性劑水溶液的界面張力對比圖片中可以看到，在增加壓力的條件下，原油與表面活性劑水溶液的界面張力值在明顯變大（直徑變粗，形狀變成近球形）。此現(xiàn)象說明，種類不同的表面活性劑作用的溫度及壓力條件等存在差異。某些表面活性劑在高溫高壓條件下，表面活性劑的作用機(jī)理不存在，不再起到降低液－液界面張力值的作用。超高溫、高壓旋轉(zhuǎn)滴界面張力儀可以為用戶提供的評估高溫高壓條件下表面活性劑體系的降低表面張力或界面張力作用機(jī)理的工具，特別針對油田行業(yè)三次采油研究提高采收率具有舉足輕重的作用。


0MPa 5000RPM 污水		5MPa 5000RPM 污水

0MPa 5000RPM 煤油與水		10MPa 5000煤油與水

10MPa 5000RPM 50℃ 原油與表面活性劑溶液		10MPa 5000RPM 130℃ 原油與表面活性劑溶液

0MPa 5000RPM 70℃ 原油與表面活性劑溶液	10MPa 5000RPM 70℃ 原油與表面活性劑溶液		20MPa 5000RPM 70℃ 原油與表面活性劑溶液

典型應(yīng)用領(lǐng)域

- 測試隨壓力、溫度變化而變化的液－液、液－氣或液－液－液態(tài)氣體系的界面張力值

- 油田行業(yè)三次采油驅(qū)油、油田污水處理及鉆井等，比如開發(fā)三元或二元驅(qū)油劑、二氧化碳驅(qū)、注水等

- 分析高溫高壓條件下表面張力或界面張力值 (壓力可達(dá)70Mpa，溫度可達(dá)180℃)

- 表面活性劑開發(fā)

- 聚合物界面化學(xué)性質(zhì)研究

儀器外觀圖：

產(chǎn)品特色

一、的技術(shù)：超高溫、高壓旋轉(zhuǎn)腔體－更低的壓力泄漏，更高的安全性

1、提供各種壓力范圍的高溫高壓腔體（5M Pa, 10M Pa, 30M Pa, 50M Pa, 70M Pa 或定制)以滿足客戶的各種需求；

2、自帶溫度加熱系統(tǒng)，控制溫度可達(dá)180℃（或定制200℃）；可按用戶需求定制其他溫度范圍。

3、可拆卸旋轉(zhuǎn)樣品管結(jié)構(gòu)，可更換高壓旋轉(zhuǎn)樣品管，更易清潔樣樣品管及其密封件，以避免二次交叉污染；

4、提供四通及高壓閥門接頭，以連接惰性氣體、天然氣或CO₂.

二、專業(yè)光學(xué)精密調(diào)整平臺的機(jī)械結(jié)構(gòu)－更簡單的操控，更高的控制精度

1、提供三維（XYZ）鏡頭以及相機(jī)高精度位移平臺，以利于更方便的控制成像；

2、提供相機(jī)二維水平調(diào)整功能，以利于更好的查找基線，調(diào)整樣品臺水平結(jié)構(gòu)；

3、專業(yè)激光級90度棱鏡結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)光路折轉(zhuǎn)，更小的失真，更小的使用空間。

三、的工業(yè)級近平行光高速成像系統(tǒng)－更清晰、更快的速度

1、采用了的輪廓鏡頭，成像更清晰，輪廓更明顯；

2、6.5倍工業(yè)連續(xù)變倍鏡頭，放大率0.35－4.5X，視野變化范圍更大，適合各種體積樣品測值；

3、超長工作距離鏡頭，有效避免高溫對成像系統(tǒng)的影響；

4、引用了德國高速攝像機(jī)，速度達(dá)高達(dá)100幀/秒（WVGA制式）－340幀/秒（GIF）

四、世界的影像法界面張力分析系統(tǒng)CAST^®4.0 －更人性化的設(shè)計(jì)，全自動(dòng)輪廓分析擬合技術(shù)：

1、全自動(dòng)界面張力測試軟件系統(tǒng)，可測動(dòng)態(tài)界面張力值：

本系列采用美國科諾影像分析法技術(shù)，采用了世界的全自動(dòng)界面張力測值技術(shù)，只要按“測試”，軟件即自動(dòng)控制完成拍照、保存圖片、計(jì)算界面張力值、顯示出測值等所有動(dòng)作，而無須人工干涉,從而有效避免了人為因素對測值的影響。同時(shí)，軟件自動(dòng)測隨時(shí)間、轉(zhuǎn)速、溫度變化而變化的界面張力值，并把所有測值直接導(dǎo)出為EXCEL文檔實(shí)時(shí)顯示您測值曲線圖。

2、基于線而非基于點(diǎn)的界面張力計(jì)算辦法，測值更精確；

3、人性化軟件設(shè)計(jì)，采用數(shù)據(jù)庫管理方式管理所有測試數(shù)據(jù)，從而保證：

→　標(biāo)準(zhǔn)放大率校準(zhǔn)模式，你只要選擇一個(gè)鏡頭放大倍數(shù)，軟件自動(dòng)查找相應(yīng)放大率；

→　標(biāo)準(zhǔn)Windows向?qū)皆O(shè)計(jì)理念，更適用于各種測試工作者；

→　數(shù)據(jù)庫管理方式，可以隨時(shí)查找以前的測值數(shù)據(jù)，隨時(shí)修改認(rèn)為測值不準(zhǔn)的測值結(jié)果，無須為以前的測值是否丟失而煩惱；

→　數(shù)據(jù)庫管理中，圖片與數(shù)據(jù)一一對應(yīng)，雙擊圖片即可二次修正測值數(shù)據(jù)，使得查詢以及二次利用數(shù)據(jù)更為方便；可以實(shí)現(xiàn)更好的數(shù)據(jù)可追溯性。

→　測試數(shù)據(jù)可導(dǎo)出為EXCEL文檔，可以非常便捷地創(chuàng)建適合自己需要的測試報(bào)告格式；

→　 特征值二次修改功能。你的所有操作均會(huì)記錄在軟件中，對于別人的可以查看測值操作是否正確，這樣可以有效的避免各種人為因素的存在。

技術(shù)參數(shù)

超高壓、高溫旋轉(zhuǎn)腔體指標(biāo)	可提供壓力范圍包括5MPa, 10MPa, 30MPa, 50MPa, 70MPa多種型號供選購
壓力范圍	0-30MPa或70MPa ( 壓力范圍根據(jù)選購不同而不同)
高速電機(jī)轉(zhuǎn)速	－10,000轉(zhuǎn)/分（RPM）
電機(jī)控制方式	瑞士進(jìn)口伺服高速電機(jī)系統(tǒng)
溫控方式	自帶加熱溫控系統(tǒng)，標(biāo)準(zhǔn)配置的溫度：180℃；可選配200℃溫控系統(tǒng)或其他溫控系統(tǒng)定制（如半導(dǎo)體致冷至0℃，甚至超低溫－10℃系統(tǒng)）
溫度范圍	180℃ 或定制（短時(shí)工作/耐受溫度200℃）
樣品管內(nèi)徑	4mm或2mm（超高壓40MPa以上時(shí)使用2mm樣品管）
旋轉(zhuǎn)樣品管的材料	藍(lán)寶石(10MPa以上) 或石英玻璃 (低于10MPa)
旋轉(zhuǎn)樣品管密封方式	1、兩端開口樣品管（30MPa以下型號） 2、30MPa以上型號采用雙側(cè)觀察窗安裝，樣品管為固定樣品管。
高速轉(zhuǎn)軸材料（超高壓樣品管）	鈦合金
原油進(jìn)液方式	原油注入孔，可注入原油
壓力值讀取方式	數(shù)字壓力傳感器，數(shù)顯壓力表，分辨率:0.01MPa, 精度: 0.25, 壓力值: 100M Pa, 通訊接口: RS485
溫度讀取	直接讀取旋轉(zhuǎn)腔體內(nèi)空氣溫度，PT100
溫度讀取分辨率	0.1℃
附件接口	排氣孔、氣氛接口（可注入天然氣、二氧化碳等）
高壓增壓泵	形成一個(gè)液-氣兩相液滴或液-液兩相液滴
控制方式	手動(dòng) (自動(dòng)增壓泵供選)
壓力值	85MPa
排氣口	容器下方提供一個(gè)排氣口
增壓泵受體內(nèi)容積	100mL (石英玻璃容器體積約 250mL)
高壓閥以及樣品管	不銹鋼或Hastelloy C276 可選
視頻系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)
3維平移臺控制機(jī)械	XY軸移動(dòng)范圍： 60mm；精度：0.01mm；Z軸移動(dòng)范圍：13mm ；精度：0.01mm.
二維水平臺	采用了千分頭控制視頻系統(tǒng)的水平
攝像機(jī)	德國原裝130M高清高速攝像機(jī)（60－400FPS），USB3.0接口
顯微鏡頭	0.7－4.5X，6.5:1近平行光鏡頭
背景光	可控亮度LED燈
重量以及外觀尺寸
主體外觀尺寸	90(L)35(W)65 (H) cm （不含電腦及高壓氣瓶）
主機(jī)重量	41kg
增壓泵外觀尺寸	18(L)90(W)60 (H) cm / 臺
增壓泵重量	34kg / 臺
軟件及其他指標(biāo)
界面張力測試范圍	10^-7-100mN/m
讀數(shù)范圍	0-4mm 取決于樣品管內(nèi)徑
讀數(shù)精度	0.001mm
測量方法	馮格內(nèi)特法(Vonnegut)、Bashford-Adams擬合
全自動(dòng)測值	按測試，軟件自動(dòng)拍照、查詢敏感點(diǎn)、分析界面張力值并顯示變化的界面張力變化曲線
數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)	圖像與數(shù)據(jù)一一對應(yīng)，可查詢數(shù)據(jù)、可導(dǎo)出圖像及數(shù)據(jù)至EXCEL文檔
人工修改痕跡保留	可二次修改數(shù)據(jù)，操作痕跡可以保留
數(shù)據(jù)導(dǎo)出	圖片及數(shù)據(jù)均可導(dǎo)出
屏幕快捷觀察窗	本次測試所有圖片均可通過實(shí)時(shí)窗口觀察
軟件控制功能	可以設(shè)置并讀取轉(zhuǎn)速與溫度、焦距調(diào)整、液滴位置跟蹤
界面張力實(shí)時(shí)曲線顯示	實(shí)時(shí)顯示時(shí)間變化的界面張力曲線圖