Zubehör für HAAKE Rheometer
Zubehör für HAAKE Rheometer
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<strong>Zubehör</strong> <strong>für</strong><br />
<strong>HAAKE</strong> <strong>Rheometer</strong><br />
SPIP Bildanalyse-Software zur Auswertung von RheoScope Bildern:<br />
das ,,1x1’’ der Software-Bedienung<br />
P009-d<br />
Mit dem RheoScope Modul steht eine kompakte modulare Einheit <strong>für</strong> das <strong>HAAKE</strong><br />
MARS zur Verfügung, mit der die rheologischen Eigenschaften und die mikroskopische<br />
Struktur einer Substanz synchron analysiert werden können. Die rheologischen Daten und<br />
die Bilder werden sowohl während der Messung (online), als auch zur späteren<br />
Auswertung nebeneinander in der <strong>Rheometer</strong>software <strong>HAAKE</strong> RheoWin dargestellt. Die<br />
Daten und Bilder können in verschiedenen standardisierten Formaten gespeichert,<br />
exportiert und analysiert werden.<br />
Im Folgenden werden Auswertungen von Bildern vorgestellt, die mit dem RheoScope-<br />
Modul ermittelt wurden. Verwendet wurde die Bildanalyse-Software SPIP (Firma Image<br />
Metrology), die unter der Bestellnr. 098-5052 erhältlich ist und als Software-Paket aus<br />
einem Basismodul mit Rauhigkeits- und Kornanalyse besteht.<br />
Um Bilder in der SPIP Software öffnen zu können, müssen diese Bilder in einem der<br />
Formate BMP oder TIFF vorliegen, d.h. das zu analysierende Bild ist zunächst in der<br />
<strong>HAAKE</strong> RheoWin zu selektieren und in einem der genannten Formate zu speichern.<br />
Anschließend ist die Skalierung in den Eigenschaften des Bildes mit nachfolgenden<br />
Parametern anzupassen:<br />
Objective 50X : Image resolution = 0.092 µm/Pixel<br />
Objective 20X : Image resolution = 0.23µm/Pixel<br />
Objective 10X : Image resolution = 0.46µm/Pixel<br />
Objective 5X : Image resolution = 0.92µm/Pixel<br />
Key-words<br />
• <strong>HAAKE</strong> MARS<br />
• RheoScope Modul<br />
• SPIP Bildanalyse-Software<br />
• Standard-Partikel<br />
• Emulsion<br />
• Flüssigkristall<br />
• Partikelgrössenbestimmung<br />
• Partikelgrössenverteilung<br />
• Strukturanalyse<br />
• Mikrostruktur<br />
• Partikelorientierung<br />
(Die Eigenschaften öffnen sich durch rechten Mausklick auf das geladene Bild). Nun steht<br />
das Originalbild <strong>für</strong> Auswertungen unter Verwendung der SPIP Software zur Verfügung.<br />
1. Ermittlung von Partikelgrößen<br />
Unter Verwendung der RheoScope-Moduls wurden Messungen an einem Gemisch aus<br />
Standard-Partikeln mit genormten Durchmessern von 1,5; 4 und 8 µm durchgeführt. Die<br />
Analyse eines der Bilder ist in Abb. 1 dargestellt. Es können einzelne oder mehrere<br />
Partikel selektiert werden durch Auswahl der Funktion ’’Single line profiling cross section<br />
by single line’’ (1) oder ’’Multi line profiling cross section by multi line’’ (2) in der linken<br />
Menüleiste.<br />
Durch die selektierten Partikel wird automatisch ein Größenmaßstab gelegt. Entlang<br />
dieses Maßstabes wird die Intensität ermittelt. Als Ergebnis wird eine Darstellung der<br />
Intensität über den Durchmesser der selektierten Partikel erhalten, aus der sich<br />
letztendlich die Größe der einzelnen Partikel ergibt.<br />
Dr. Cornelia Küchenmeister<br />
Dr. Philippe Sierro<br />
Thermo Electron (Karlsruhe) GmbH<br />
Dieselstrasse 4<br />
76227 Karlsruhe<br />
Tel: +49 (0) 721 4 09 44 44<br />
Info.mc.de@thermo.com<br />
www.thermo.com/mc<br />
Abb. 1: Screenshot der SPIP Software: mit RheoScope Modul aufgenommenes Bild<br />
an Standard-Partikeln (Mitte), vergrößerter Abschnitt mit individuell selektierten<br />
Partikeln (links), Auswertung der Intensität über Durchmesser zur Ermittlung von<br />
individuellen Partikelgrößen (rechts)
2. Ermittlung der Partikelgrößen-verteilung<br />
Ausgewertet wurde eine Aufnahme von einer Emulsion aus dem<br />
Lebensmittelbereich. Aus der oberen Menüleiste ist unter ’’Processing’’ die<br />
Auswertung ’’Grain/Pore Analysis’’ (- und Korn- und Porenanalyse) zu wählen. Bei<br />
dieser Auswertung wird das Originalbild zunächst in ein Konturendiagramm<br />
überführt, in dem Partikel mit vergleichbaren Durchmessern gleichfarbig dargestellt<br />
werden. Die Partikelgrößenverteilung wird in Form eines Balkendiagramms<br />
dargestellt (Abb. 2).<br />
Abb. 2: Screenshot der SPIP Software: mit RheoScope Modul aufgenommenes Bild<br />
an Lebensmittel-Emulsion (links oben), Vergrößerung eines Detailabschnittes (links<br />
unten), Konturen-Darstellungen zur Detektion einzelner Partikel (Mitte),<br />
Auswertung und Darstellung der Partikelgrößenverteilung (rechts)<br />
3. Strukturanalyse<br />
Zur Beschreibung der Vorgehensweise bei der Strukturanalyse wurde ein Bild<br />
verwendet, das an einem Flüssigkristall aufgenommen wurde. Die Struktur des<br />
Probe hat sich im Rotatiosnexperiment unter Scherung ausgebildet. Ausschnitte von<br />
besonderem Interesse können vergrößert dargestellt werden. Aus der oberen<br />
Menüleiste ist unter ’’Processing’’ die Auswertung ’’Roughness’’ (Rauhigkeit) zu<br />
wählen. Als Ergebnis In einem Strukturbereich wird die Orientierung der Struktur<br />
dargestellt. Nach der Durchführung einer Fourier-Transformation, kann manuell<br />
ein bestimmter Abschnitt selektiert werden, der als Linie in der Abbildung<br />
ersichtlich wird (siehe Abb. 3). Entlang des selektierten Abschnittes wird die<br />
Ordnung der Struktur ermittelt.<br />
Abb. 3: Screenshot der SPIP Software: mit RheoScope Modul aufgenommenes Bild<br />
an einem Flüssigkristall (links oben), Vergrößerung eines Detailabschnittes (links<br />
unten), Orientierung der Struktur (Mitte), Fourier-Transformation mit manuell<br />
selektiertem Abschnitt (rechts oben), Ordnung der Struktur (rechts unten)
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