CELTEC 西奥机电 CHT 微胶囊破裂强度测试仪

CHT-01微胶囊破裂强度测试仪是济南西奥机电有限公司面向微胶囊（微型胶囊）及类微胶囊颗粒材料推出的精密力学检测设备，以微米至毫米级囊壁破裂力与破裂形变量的专项量化为核心检测目标。

在展开技术细节之前，需要先厘清一个关键的概念边界：微胶囊破裂强度测试与软胶囊硬度测试回答的是两个不同层面的力学问题。 软胶囊（粒径通常在数毫米以上）的硬度测试衡量的是“囊壳整体在压缩形变下的抗力”，服务于吞咽体验和堆码稳定性；而微胶囊（粒径可小至数十微米）的破裂强度测试衡量的是“囊壁在局部压缩或穿刺下发生破裂的阈值”，服务于包埋稳定性、控释触发和储运耐受性评价。微胶囊的囊壁更薄、尺寸更小，破裂力的绝对量级和测试系统的探头适配要求与软胶囊存在数量级的差异，将两者的测试逻辑直接互换会导致方法学上的根本错误。

微胶囊破裂强度的定量表达已有明确的行业共识。破裂强度（Fracture Strength）通常按 1.27 × 破裂力 / (胶囊尺寸)² 计算，破裂位移（Fracture Displacement）则以破裂时的形变量占胶囊尺寸的百分比表示。在测试实践层面，文献报道的力学表征方法覆盖了从纳米压痕到常规质构仪的宽范围：有研究使用20 mm直径圆柱铝探头、0.3 mm/s速度、95%破裂距离的压缩模式评价微胶囊单层的机械强度；也有方法以平端力探头在2 μm/s的极低速下将单个微胶囊压缩至破裂，记录力-位移曲线。不同方法对应的力值量级、探头尺寸和速度条件差异显著，意味着微胶囊破裂强度测试的参数选择必须与样品的粒径、囊壁材质和评价目的相匹配。

CHT-01的测试原理基于力学原理：将微胶囊样品放置在测试平台上，施加受控的压缩载荷或穿刺作用，通过测量胶囊在受压过程中的力值变化和位移响应，捕捉囊壁破裂瞬间的峰值力与破裂形变量。仪器采用PLC工业控制系统与精密滚珠丝杠传动，测试范围0～200 N（可选50 N、100 N、500 N传感器），力值测量精度0.5% F.S.，位移精度0.01 mm，测试速度1～300 mm/min无级可调，配备7英寸HMI触摸屏和点阵式微型打印机。支持压缩与穿刺双模式，并可根据微胶囊的粒径和形态定制探头与样品台，适用于药物微囊、食品爆珠/益生菌微胶囊、日化香精微胶囊、相变材料微胶囊等囊壁破裂强度的检测与批次一致性评价。

核心参数与性能

技术优势

1. 以“破裂力—破裂位移—破裂强度”为核心的三参数输出

微胶囊破裂强度评价的价值，不在于得到一个孤立的力值，而在于同时获取三个相互关联的力学量。破裂力是囊壁发生破裂瞬间的峰值力，直接反映囊壁抵抗局部破坏的能力。破裂位移（形变量） 是破裂发生时探头所经历的位移，反映囊壁在破裂前的可变形程度：破裂位移小，意味着囊壁脆性较大，在微小形变下即发生破裂；破裂位移大，则囊壁具有一定的韧性，能在破裂前承受更多变形。破裂强度是将破裂力按胶囊尺寸归一化后的量，便于不同粒径样品之间的比较。CHT-01在单次压缩或穿刺测试中实时记录力-位移曲线，破裂力、破裂位移和曲线形态均可从同一条曲线中提取，避免了多次测试带来的条件不一致和样品消耗。

2. 探头规格的“按粒择针”适配逻辑

微胶囊与常规软胶囊在测试上的首要区别，在于探头尺寸与样品尺寸的匹配关系。探头远大于微胶囊时，压缩行为可能反映的是微胶囊单层或聚集体的整体抗力，而非单个囊壁的局部破裂阈值；探头远小于微胶囊时，则可能因应力过度集中而忽略囊壁的实际薄弱区域。CHT-01在标准平底圆柱探头之外，支持按微胶囊粒径和形态定制探头规格：对于粒径较大的微胶囊或微胶囊单层，可参照文献中20 mm圆柱铝探头的压缩模式；对于需要定位单粒微胶囊局部破裂点的场景，可定制更小直径的平端力探头，配合样品台实现单粒定位。这种“按粒择针”的配置逻辑，使同一平台能够覆盖从药物微囊到食品/日化微胶囊的破裂强度检测需求。

3. 宽域无级调速对微胶囊测试条件标准化的支撑

微胶囊破裂强度测试的速度条件对峰值力的读取有直接影响。文献中可见从0.25～5.0 mm/s的平探头压缩速度范围，也有以2 μm/s极低速进行单粒微胶囊压缩的方法。不同速度下测得的破裂力不可直接比较，速度必须作为固定条件纳入方法描述。CHT-01的测试速度在1～300 mm/min（约0.017～5 mm/s） 范围内无级可调，可覆盖常规微胶囊压缩测试的常用速度区间，用户可根据样品特性和所参照的方法锁定一个可复现的加载速率，使批次间和实验室间的破裂强度数据具备比较的基础。

4. 破裂强度换算与批次统计的自动化基础

微胶囊的破裂强度通常需要按1.27 × 破裂力 / 胶囊尺寸²进行归一化计算，破裂位移则以百分比形式表达。如果每次测试后手工进行尺寸测量和公式计算，不仅效率低下，还容易引入转录和计算误差。CHT-01的系统在测试完成后自动记录破裂力峰值和破裂位移，配合用户输入的胶囊尺寸参数，可直接输出破裂强度和破裂形变百分比。批次测试完成后，系统自动统计平均值、标准偏差和变异系数，使“均值合格但批内离散”的隐蔽问题能够被及时识别——微胶囊破裂强度的批次一致性，往往比单个批次的平均值更能反映囊材配方和干燥/固化工艺的稳定性。

5. PLC精密测控与完整的力-位移曲线记录

仪器采用PLC工业控制系统，配合精密滚珠丝杠和步进电机驱动，确保加载过程的线性和速度稳定性。力值分辨率0.01 N，位移精度0.01 mm，能够捕捉微胶囊囊壁从初始受压、弹性变形到破裂（力值陡降）的全过程力学响应。力-位移曲线不仅提供了破裂力和破裂位移的原始证据，也使破裂前的曲线斜率（囊壁刚度）和破裂后的力值衰减特征成为可分析的工艺信息。仪器配置限位和过载保护装置，确保测试过程安全稳定。

服务支持

• 专业咨询：提供免费的微胶囊破裂强度测试方案设计，包括探头规格选择（平底圆柱 vs 平端力探头）、测试模式（压缩/穿刺）与参数设定（速度、触发力、目标形变/破裂距离）建议，以及破裂强度与破裂位移的计算方法支持，支持寄样实测验证。
• 定制化服务：可根据微胶囊的粒径、形态（球形、不规则形、聚集体）和测试目的，定制专用探头与样品台，确保施力中心与样品几何中心对齐，减少装夹偏差引入的测量离散；擅长根据特殊测试需求进行测试方法开发和数据分析方案设计。
• 全面保障：享受专业的安装、调试与操作培训，并提供及时的售后响应。