IMETER - News & Pressemitteilungen
Kapillardruck in Wundauflagen
Mai 2021:
Wie der Kapillardruck an textilen Flächengebilden gemessen werden kann - und wie einige Funktionen des IMETER MessSystems zur Charakterisierung spezieller Materialien zur Wundbehandlung angewendet werden können. - Damit setzt sich ein Artikel auseinander, der im Rahmen einer Auftragsarbeit verfaßt wurde und hier verfügbar ist.
In der Untersuchung werden Qualitätsverbesserung eines Produkts zur Wundversorgung (VACUTEX™, Protex Healthcare Ltd.) nachgewiesen und die Berechung des kapillaren Druckes gezeigt. - Neben der IMETER Methode 7 setzten wir hierbei die Methode M1 (Oberflächenspannung) und M9 (Feststoffdichte) ein sowie die ISIF-Druckmessung aus der Benutzeroberfläche der Software.
Bei Vacutex handelt es sich "um eine moderne Wundauflage mit multidirektionaler, beschleunigter Kapillarwirkung für den Einsatz bei schlecht heilenden, wenig, mäßig und stark exsudierenden Wunden. Aufgrund ihrer ausgeprägten Kapillareigenschaften eignet sie sich für Indikationen, bei denen häufig ein Schaumstoff, Superabsorber oder NPWT zum Einsatz kommt“ (Beschreibung des Herstellers).
⇒ Der Orginalbeitrag auf Deutsch
⇒ The original article in English
Setup IMETER M7: Die Messung der Sorption in der hohen temperierten Messzelle erfolgt in kontrollierter Umgebung; über die Schlauchanschlüsse wird der Gefäßmantel mit Temperierfluid durchströmt. Das Gefäß ist durch einen Deckel geschlossen, der eine kleine Öffnung zur Durchführung der Aufhängung hat. Nach der Konditionierungs- bzw. Akklimatisierungsphase bewegt sich die Plattform, die die Messzelle trägt, langsam nach oben, bis eine minimale Kraftänderung den Kontakt von Probe und Flüssigkeitsoberfläche indiziert. Dann wird sofort die Bewegung gestoppt und in hoher Frequenz der Gewichtsverlauf aufgezeichnet. Die automatische Messung beendet sich, sobald praktisch keine Gewichtsänderung mehr registriert wird.Verbesserung von Präzision und Richtigkeit bei Kontaktwinkelmessungen, bei Messung von Ober- und Grenzflächenspannung, bei Sorptionsmessungen ...
Wiederholte Kontaktwinkelmessungen: Das Diagramm stellt Ergebnisse mehrfach wiederholter Kontaktwinkelmessungen zwischen einem Polyethylen-Rundstab (PE) und Wasser beim Ein- und Austauchen übereinander geplottet dar. Der Durchmesser des PE-Stabes beträgt 1/5 des Gefäßdurchmessers. Bei dem rot gezeichnetem Graphen wurde die "Niveauregulierung" deaktiviert, was also zu falschen Ergebnissen führt. --- Was das Diagramm sonst anzeigt: Der PE Zylinder ist scharfkantig, rechtwinklig und das Material gegenüber Wasser schlecht benetzbar - dies erklärt den Kontaktwinkelverlauf mit Anstieg und 'Überspannung' bei Eintauchen bis ca. 2mm (obere Kurventeile). Bei der Eintauchtiefe 12mm wird die Beweg- und Pumprichtung umgekehrt wobei die Dreiphasengrenzlinie auf der Oberfläche des Stabes festgehalten wird und sich so die Kontaktwinkelhysterese als steilen Kurventeil über eine Beweglänge von ca. 0.5mm deutlich zeigt.
Oktober 2020:
Das heist konkret, dass die Lage und Form einer Flüssigkeitsoberfläche/grenzfläche durch geeignete Maßnahmen bewahrt werden soll, weil die Wirkungen durch deren Verformung oft nicht exakt kalkulierbar sind. Bei Kontaktwinkelmessung gemäß der Wilhelmy-Plattenmethode wird die Platte in die Oberfläche einer Flüssigkeit bewegt und dabei die Wölbung der Flüssigkeitswulst in der Phasengrenze gewogen. Dabei ist (ggf.) die Auftriebskraft rechnerisch zu eliminieren. In einem Gefäß verändert sich der Flüssigkeitspegel durch diesen Vorgang in der Regel nicht völlig gleichartig über die gesamte Oberfläche, weil an der Gefäßwand die Phasengrenzlinie der Flüssigkeit festgehalten wird und sich dadurch die Flüssigkeitsoberfläche selbst wölbt. Diese Wölbung, die also durch die Kontaktwinkelhysterese der Flüssigkeit an der Gefäßwand hervorgerufen wird, ist praktisch nur selten berechenbar. So ist die Eintauchtiefe des Körpers mit einer Unschärfe versehen und auch die Flachheit der Flüssigkeitsoberfläche ist verändert. Das Diagramm rechts zeigt die Überlagerung mehrerer Kontaktwinkeldiagramme aus Messwiederholungen. Die rote Kurve markiert den Wiederholungsfall ohne "Niveauregulierung".
Die Niveauregulieru
ng erfolgt durch eine Kolbenpumpe, die die Flüssigkeit zu- oder abdosiert und deren dynamische Steuerung während der Messung aus Positions-, Bewegungs- und Wägedaten und aus Geometriedaten des tauchenden Körpers bekannt sind bzw. während des Messvorgangs bekannt werden. Dadurch kann der Pegelstand genauso stabil gehalten werden, als würde die Messung auf einer unendlich ausgedehneten Oberfläche stattfinden.
Näheres finden Sie bitte hier ⇒ Kontaktwinkelstabilisierung durch Niveauregulierung
Viskositätsmessungen - präzise und dauerhaft
April 2016:
DiVA Viskositätsmessung++ - das Wesentliche von Flüssigkeiten: einfacher, schneller, richtiger, genauer, vollständiger, universeller, ausdauernder, günstiger.
Die Entwicklung von DiVA, d.h. der IMETER Methode N°5, hat weitere Früchte getragen. Sie bietet einen erweiterten Messbereich und ermöglicht die kontinuierliche Messung von Viskosität und Dichte - tagelang, sehr genau, driftfrei und temperaturunabhängig.
Die neue Methode "DiVA-A" verwendet einen speziellen Zylindermesskörper wodurch kontinuierliche Messungen mit erstaunlicher Präzision möglich werden. Der Clou dabei ist, dass der Messkörper entkoppelt wird, so dass die Eliminierung des Nullpunktdrifts (und der Justierung) innerhalb einer Messung erfolgen kann.
Messungen sind einfach konfigurierbar und bieten ein sehr breites Spektrum an Möglichkeiten, die für Anfänger handhabbar sind und für Profi-Rheologen dennoch ein besonders feines Werkzeug für Profi-Rheologen zur Verfügung stellen.
Mit DiVA können Sie die Viskosität einfach messen. Die dabei mitgemessene Dichte liefert im Hintergrund notwendige Korrekturdaten, sodass keine weiteren Probendaten angegeben werden müssen. Sie können bei einer vorgegebenen Schergeschwindigkeit oder bei konstanter Schubspannung messen und enge oder weite Scherratenbereiche vorgeben, die sequentiell steigend, fallend oder zufällig durchmessen werden. Während des Messablaufs ist die automatische Bestimmung des Messbereichs wie auch die Einstellung fester oder zufälliger Pausenzeiten möglich. DiVA kann mit automatischem Probewechsel betrieben und für Monitoring- und Prozessmessungen eingesetzt werden. Mit DiVA kann weiter die Temperaturabhängigkeit von Viskosität und Dichte bestimmt und der Einfluß der Zeit exakt erfasst werden.
Wir sind überzeugt: Wer anspruchsvolle Viskositätmessungen durchführen will, sollte die Nutzung von DiVA unbedingt erwägen.
→ vgl. unsere ausführliche Meldung bei "Analytik-news.de" - Viskositätsmessung++
- Skizze - Die Sequenz einer Messung: Teilbild I. (links) zeigt den Messkörper (Zylinder) am Gefäßboden stehend; er ist nach oben durch eine Aufhängung mit einer Wägezelle verbunden. Mit Hebung der Plattform zu Stadium II. wird die Aufhängung vom MessZylinder entkoppelt. Zu Stadium III. wird wieder abgesenkt und die Wägezelle tariert (der Meniskus an der Suspension ist wichtig).
- Durch das Senken der Plattform wird der Messzylinder am Lastträger der Wägezelle eingehängt. In Stadium IV. wirkt die Auftriebskraft zur Dichtemessung. Die nachfolgende Abwärtsbewegung der Plattform in V. hebt den Messzylinder mit exakt geregelter Geschwindigkeit und presst so das Fluid durch den Ringspalt - die zum Volumenstrom auftretende Kraft ermöglicht die sehr genaue Viskositätsmessung.
Details:
→ Methodenbeschreibung, Beispiele, Spezifikation
→ Physikalisch-Mathematische Herleitung
→ Beispiel einer Anleitung
IMETER V6 für Windows 10
September 2015:
Das IMETER-Team meldet sich aus den Tiefen der Hard- und Softwareentwicklung zurück und schätzt sich glücklich, IMETER V6 präsentieren zu können.
Seit IMETER V5 haben sich einige elektronische und sensorische Weiterentwicklungen im Komponentenbereich ergeben, die nutzbringend integriert wurden. Auch die Software hat sich einen Entwicklungssprung genehmigt.
Unter Windows 10 läuft die Bedienung der Software nun alternativ und überaus bequem auch per Touchscreen. Insgesamt wurden einige Details verbessert. Auch sind zahlreiche völlig neue Steuerungsmöglichkeiten hinzugekommen. Zu Weg, Zeit, Kraft, Temperatur (...) gesellt sich nunmehr die Beschleunigung als synchron mit der Kraftmessung verwendbare Stell- und Steuergröße. Auch wurden Positionierung, Dynamik und Geschwindigkeit (0,001 bis 25 mm/s) des Paralleltischs signifikant verbessert. Es stehen weiter fünf zusätzliche exakt steuerbare Motorachsen, die über Gehäuseanschlüsse herausgeführt werden, für weitere Automationen zur Verfügung. V6 bietet darüber hinaus die Möglichkeit, über hundert zusätzliche Geräte mit USB / RS232 /.. Schnittstellen zu addressiern. Die Integration von Komponenten und Funktionselementen anderer Hersteller wurde vereinfacht. Für Erweiterungen, die z.B. per Arduino eingebracht werden sollen, gibt es nun ein Anwendungsbeispiel mit drahtloser Datenübermittlung. Nicht zuletzt stellt V6 nunmehr auch verbesserte Digital/Analog-Schnittstellen zur Verfügung; acht der 15 herausgeführten Ausgänge sind mit bis zu 1000mA belastbar.
Mit IMETER V6 steht somit insgesamt ein Framework bereit, mittels dem für die nächten Jahre sowohl bekannte als auch unbekannte Aufgaben erfüllt werden können.
Die technischen Einzelheiten zu V6 finden Sie unter →Spezifikationen.
(Wenn Sie über ein IMETER V5 verfügen, beachten Sie bitte die Seite zum Update.)
DiVA - die universelle(re) Methode der Viskosimetrie
August 2014:
Rotationsviskosimeter? Nein, ein Translations-viskosimeter! Die IMETER Methode N°5 wurde für die präzise Messung auch niedrigstviskoser Fluide erweitert.
Alles was fließt kann mit der DiVA-Methode gemessen werden. Die Methode ist metrologisch korrekt, extrem genau und zeugt von außerordentlicher Einfachheit. Die Viskositätsmessung ist sekundenschnell und ermöglicht Momentaufnahmen und echte Mittelwertsmessungen: das Ergebnis liegt sofort vor. Zur Ausführung braucht DiVA kein Vorwissen über die Probe, wie etwa deren Dichte oder den Viskositätsbereich. Für DiVA wurden selbstlernende Messprogramme entwickelt, die den Messbereich an der Probe selbst erfahren und zur Messung anwenden. Die Steuerungssequenzen können wahlfrei in Messabläufe integriert werden. Durch die Möglichkeit Dichtegradientenmessungen bei Bedarf einsetzen zu können, kann in Verbindung mit der Viskositätsmessung besonders bei hohen Scherraten, durch Temperaturwechsel oder über die Zeit (...) ermittelt werden, ob die Probe dadurch eine Schädigung erfahren hat.
DiVA ist konsistent und geschlossen, rückführbar, arbeitet definitionsgemäß zu den Grundgrößen und erzielt damit höchstmögliche Genauigkeit mit einem absolut minimalistischem Aufbau. Die Methode bietet die Kohärenz von der Probe mit mehreren simultan ermittelten Stoffdaten und so ein Maximum an Korrektheit. DiVA liefert zudem fundamentale Informationen über den flüssigen Zustand.
Einzelheiten: IMETER Methode N°5 "DiVA"
Kritische Überprüfung von IMETER an der Uni Bayreuth (LTTT / ZET)
September 2013:
Am Lehrstuhl Technische Thermodynamik und Transportprozesse (LTTT), Zentrum für Energietechnik (ZET), der Universität Bayreuth wird das IMETER-MessSystem zur Bestimmung von Dichte, Viskosität, Oberflächenspannung (...) eingesetzt. Im Rahmen der Zusammenarbeit mit IMETER wird das System einer besonders tiefgreifenden und kritischen Überprüfung unterzogen und dabei die Messmöglichkeiten ausgelotet. Das System, seine Funktionen und Module werden vom ZET eingehend geprüft. Damit nimmt das Institut eine Aufgabe wahr, die im Angebot von Akkreditierungs-, Eich- oder Prüfstellen aufgrund des Umfangs an Funktionen und Freiheitsgraden kaum gestaltet werden konnte.
Verschiedene Strategien sollen für die Untersuchung zum Einsatz kommen. Unter Anderem ist vorgesehen, mittels einer Präzisionskugel die Rückführbarkeit der Feststoff- und Flüssigkeitsdichtemessung auf die Einheit der Länge (Durchmesser der Kugel) darzustellen. Seitens der Uni Bayreuth / ZET wird das Projekt von Frau Dipl.-Ing. A. Lorenz und Herrn Dr. P. Heinz betreut.
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Kontaktwinkelmessung - Benetzung messen
August 2013:
Als neue Platformmethode wird M4, die Kontaktwinkelmessung, eingeführt. Sie erlaubt die Messung statischer und dynamischer Kontaktwinkel. Die Mittelwertsbildung liefert durch natürliche Streuungen an realen Oberflächen per Standardabweichung auch ein realistisches Bild (wohl im Gegensatz zu Goniometer-Messungen). Die Methode M4 ist universell anwendbar. Sie erlaubt die genaue Analyse von Vorrück- und Rückzugskontaktwinkel, der Hysterese, die Betrachtung viskositätsunabhängiger Geschwindigkeitseffekte und erlaubt vielfältige Probenformen (Platten, Stäbe, Fasern, Folien, u.E. Freiformkörper). - Kleine Probenmengen können als Beschichtungen auf Trägermaterialien gemessen werden. In der Messzelle werden reproduzierbare Messumstände (Temperatur, Atmosphäre) dargestellt. Das objektive Verfahren zeigt einen hohen Automatisierungsgrad. Die Methode M4 eignet sich für Aufgaben aus Forschung und QS.
Schnellste Dichtemessung
Juli 2013:
Messkörper eintauchen, Ergebnis ablesen! - Die hydrostatische Dichtemessung an Flüssigkeiten wurde vereinfacht und zu maximaler Geschwindigkeit entwickelt. Die Messung dauert mit zwei bis drei Sekunden kaum länger als eine Temperaturmessung - und das Ergebnis wird augenblicklich zusammen mit einer Liste von Vergleichswerten und der Sollwertabweichung temperaturkompensiert ausgegeben. So funktioniert die Dichtemessung unerhört schnell, besonders im Vergleich zu den geläufigen Methoden, der hydrostatischen Waage, Senkspindel, Pyknometer und ohne den Kalibrieraufwand und das Viskositätsproblem der Biegeschwinger.
http://www.analytik-news.de/Produkte/746.html
Zu den Einzelheiten vgl. die Beschreibung zur schnellsten Dichtemessung wie auch die Beschreibung zur neuen AIM-Funktionalität.
Wärmedehnung maßgeschneidert
Januar 2013:
Die Wärmeausdehnung von Materialien ist durch eine Erfindung zu einer einstellbaren Eigenschaft geworden. Materialien dehnen sich bei Erwärmung aus und ziehen sich bei Abkühlung wieder zusammen. Je nach Stoff erfolgt dies in größerem oder kleinerem Umfang und je nach Größenordnung kommt es zu verschiedenen Auswirkungen. Der Ausdehnungskoeffizient beispielweise von normalem Glas ist viel größer als der von Quarz, daher führt eine Temperaturänderung zu Spannungen, die Gläser zerstören kann.
Den Entwicklern von IMETER gelang es, Körper herzustellen, die einen negativen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Der Einsatz des Wärmeausdehnungs-Kompensationsmaterial KoMA K11 fungiert als Funktionsfüllstoff, der die Wärmeausdehnung des Einbettungsmaterials korrigiert (vermindert, kompensiert oder verstärkt) und so zu Werkstoffen führt, deren Ausdehnungskoeffizient einstellbar ist. Das entspricht dem Wirkprinzip in Glaskeramiken wie Ceran® und Zerodur®. Diese Glaskeramiken bestehen aus Kristallen mit negativer Wärmeausdehnung, in amorpher Glasphase jedoch mit positiver Ausdehnung.
KOMA K11 illustriert das Potential, das in Materialforschung bislang außer Acht gelassen wurde. Neben den kompositorischen und molekularen Vorgängen in der Materialforschung wurden die gegebenen geometrischen Effekte herangezogen, um die Wärmeausdehnung zu beeinflussen. Der Körper KoMA K11 hat zwischen 0 und 30° Celsius einen negativen Ausdehnungskoeffizienten. Die Kompensation der Wärmeausdehnung eines Matrixmaterials durch Körper mit negativer Wärmeausdehnung oder Kristallite, wie im Falle von Zerodur®, ist eine mögliche Anwendung. Die Funktion von KoMA K11 als Kompensationskörper mit negativer Wärmeausdehnung wurde experimentell bewiesen.
Das Prinzip von KOMA K11 funktioniert folgendermaßen:
(Dokument der Messung des Ausdehnungskoeffizienten an KoMA K11 als PDF ►Körper mit negativem Ausdehungskoeffizient.pdf)
http://www.adhaesion.com/index.php;do=show/site=adh/sid=14232374651f2321f2ef9e375369574/alloc=99/id=17284
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Wenn der Zylinder längs oder quer zerteilt wird, jedoch abgedichtet ist, bleibt das Prinzip erhalten. Ändert sich über einer räumlichen Wölbung der Ausdehnungskoeffizient, dann führt eine Temperaturänderung dort zu mechanischer Spannung. Diese Spannung kann bei makroskopischen Körpern einen Hohlraum betreffen oder in zunehmender Miniaturisierung - mutmaßlich in molekularen Dimensionen - Volumen in mechanischer Spannung (Dehnung oder Stauchung) speichern. Dabei liegt zumindest teilweise eine Funktionsanalogie vor, die zum gewünschten regelwidrigen Verhalten der Sonderwerkstoffe führt.
Andere technische Strategien sind, Temperaturänderungen und Materialverbünde zu vermeiden, Verbundmaterialien mit vergleichbaren Ausdehnungskoeffizienten zu verwenden (Stahlbeton) oder Materialien mit möglichst geringen Ausdehnungskoeffizienten einzusetzen, wo besonders die Maßhaltigkeit wichtig ist (Messinstrumente, Teleskope). Darum werden für besondere Instrumente und präzise Optiken kostbare Materialien wie Invar® oder Zerodur® eingesetzt. Diese haben minimale Ausdehnungskoeffizienten und werden nur für ausgesuchte Anwendungen eingesetzt, da diese Stoffe relativ teuer sind.
Durch diese Innovation können verschiedene Materialien in Punkto Wärmeausdehnung kompatibel gemacht werden. Außerdem kann Alterungswirkungen so begegnet werden, dass sich die Werkstoffe bei Temperaturänderungen nicht anneinander abarbeiten und hierdurch langlebiger werden. Das Potential des KOMA K11 kann verschiedene Werkstoffe bezüglich der Wärmeausdehnung beeinflussen und die Materialforschung hoffentlich revolutionieren.