CELTEC 西奥机电 CHT 空壳胶囊硬度测试仪

空壳胶囊硬度测试仪是济南西奥机电有限公司面向空心胶囊（硬胶囊）生产企业与制药充填工序推出的精密力学检测设备，以明胶空心胶囊、HPMC空心胶囊、普鲁兰多糖空心胶囊等空壳胶囊的囊壳硬度、脆性、抗压强度及充填适配性为核心检测目标。

在展开技术细节之前，需要先厘清一个关键的概念边界：空壳胶囊硬度测试与软胶囊弹性硬度测试回答的是两个不同层面的力学问题。软胶囊（胶丸）的测试衡量的是“软质囊壳整体在压缩/穿刺下的变形与恢复行为”，服务于内容物密封和吞咽体验；而空壳胶囊硬度测试衡量的是硬胶囊囊壳（帽与体，尤其是帽部这一较薄的外层结构）在受压时的刚性、脆性和抗破裂能力，服务于空心胶囊的机械强度评价、充填机抓取适配性判断和运输中囊壳破损的风险控制。硬胶囊在充填机上需要被分离工位“打开”，囊壳过硬可能增加脆性开裂风险，过软或过脆则可能在运输和充填中产生碎粉或变形，影响套合密封。将软胶囊的20-40N判定框架直接套用于空壳胶囊，或用软胶囊的整体压缩参数去评价硬胶囊囊壳，会导致方法学上的根本错位。

在标准与方法层面，硬胶囊壳硬度/脆性的评价可参照YBB药包材标准系列（如药用明胶空心胶囊相关标准）及《中国药典》中关于空心胶囊脆碎度与机械强度的要求。硬胶囊壳硬度和脆度的物性测定方法已有专利文献报道：通过设置物性测定仪的探头距离、测试速度、触发力等参数，记录应力-压缩时间图，以应力峰值作为硬度值；若图中出现分裂峰，其首个应力峰值即为脆度值，无分裂峰则脆度值为零。测试方式可采用径向压缩（将胶囊置于夹具中，以约1 mm/s的速度施加径向压力，记录破裂峰值力）或帽顶压缩（平底探头对帽部施加轴向压缩）。探头方面，直径2 mm的圆柱平底探头常用于硬胶囊壳机械强度测试，能够对局部结构施加集中载荷。

CHT的测试原理基于力学原理：将空壳胶囊或胶囊帽部置于测试平台，施加受控的压缩或穿刺载荷，通过高精度力值传感器和位移传感器同步记录力-位移（或应力-压缩时间）曲线，提取峰值力（硬度/抗压强度）、分裂峰特征（脆性）和形变量等参数。仪器采用PLC工业控制系统与精密滚珠丝杠传动，测试范围0～200N（可选50N、100N、500N传感器），力值测量精度0.5% F.S.，力值分辨率0.01N，位移精度0.01mm，测试速度1～300mm/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，可根据胶囊规格定制帽部定位夹具与探头，适用于空心胶囊生产企业、制药企业充填工序及质检机构的囊壳机械强度检测与批次一致性评价。

核心参数与性能

技术优势

1. 以“峰值力+分裂峰”双特征，同时量化空壳胶囊的硬度与脆性

空壳胶囊的机械失效有两种典型模式：硬度过低，囊壳在充填机抓取或运输挤压中发生过大变形，影响套合与密封；脆性过大，囊壳在较小形变下即产生裂纹或碎裂，表现为运输和充填中的碎粉与破损。仅测一个峰值力，无法区分“偏软”与“偏脆”。CHT在压缩测试中完整记录力-位移（应力-压缩时间）曲线，以应力峰值作为硬度值；若曲线中出现分裂峰，首个分裂峰的峰值即为脆度值，无分裂峰则脆度记为零。这一“峰值力+分裂峰”的双特征判定逻辑，使同一台仪器能够在一次测试中同时回答“囊壳够不够硬”和“囊壳脆不脆”两个问题，避免单一指标掩盖脆性风险。

2. 径向压缩与帽顶压缩双路径，适配硬胶囊不同结构部位的检测需求

硬胶囊的帽部是较薄的外层结构，也是充填机抓取和运输挤压中容易受损的部位；同时，囊体整体的径向抗压强度也关系到灌装和包装过程中的完整性。CHT支持径向压缩（胶囊置于专用夹具中，以约1 mm/s施加径向压力，记录破裂峰值力）和帽顶压缩（平底探头对帽部施加轴向压缩，评价帽部刚性/脆性）两种路径，并可通过更换探头和夹具切换。这种“按部位择路径”的配置逻辑，使同一平台能够覆盖空壳胶囊从帽部局部强度到整体径向抗压的多维度评价，而不是用一种压缩方式笼统地“压一下”。

3. 0.01N力值分辨率与Φ2 mm小直径探头，适配硬胶囊壳小载荷、局部化测试特征

硬胶囊壳的压缩力值和破裂力通常低于软胶囊整体测试，且测试部位往往局限于帽顶或囊壁的局部区域。CHT的力值分辨率0.01N、测量精度0.5% F.S.、位移精度0.01mm，配合可选50N小量程传感器和Φ2 mm圆柱平底探头，能够对硬胶囊壳的局部结构施加集中载荷，并在较低载荷区间提供足够的信号分辨能力。这对于区分不同批次空心胶囊在硬度/脆性上的细微差异、识别配方或干燥工艺的早期漂移具有实际意义。

4. 胶囊专用定位夹具，解决“小尺寸圆拱形样品压缩易滚动”的测量难题

空壳胶囊尺寸小、形状为圆拱形或圆柱形，在压缩测试中若定位不稳，极易发生滚动或偏斜，导致测得的力值反映的是“胶囊被挤走”而非“囊壳被压变形/压裂”。CHT配备胶囊专用定位夹具，可将胶囊固定在探头正下方，确保压缩载荷沿设定的径向或帽顶轴向施加，使峰值力和分裂峰特征能够真实对应囊壳结构的力学响应。夹具可根据胶囊型号（帽部直径、长度）定制，适配不同规格的空心胶囊。

5. 宽域无级调速与批量统计，支撑来料检验与工艺诊断

测试速度在1～300mm/min范围内无级可调，用户可根据囊材（明胶、HPMC、普鲁兰多糖）和测试目的锁定可复现的加载速率。批量测试完成后，系统自动统计峰值力与脆性特征的平均值、标准偏差和变异系数，使“批内一致性”成为设备的标准输出。CV值异常增大提示蘸胶、干燥或锁合环成型工艺可能存在波动，为空心胶囊生产企业的工艺排查提供量化触发信号。

6. 从囊壳硬度延伸到充填适配性的关联检测能力

空壳胶囊硬度/脆性检测的最终目的，是保障充填工序的顺畅和成品的密封完整。除了囊壳本身的机械强度，硬胶囊体帽之间的预锁力（PREFIT force） 也是充填机分离工位能否正常“打开”胶囊的关键参数——预锁力过低可能在运输中散开，过高则可能在充填机上无法被正常分离。CHT平台可通过更换气动真空夹具和切换测试模式（轴向拉伸/分离力测试），扩展用于硬胶囊预锁力/分离力的评价，使企业在同一设备体系内建立“囊壳硬度/脆性—体帽预锁力—充填适配性”的关联数据链。这一扩展能力对于需要系统评价空心胶囊与充填机匹配性的企业具有实际价值。

服务支持

• 专业咨询：提供免费的空壳胶囊硬度/脆性/抗压强度检测方案设计，包括参照标准（YBB药包材标准、药典空心胶囊相关要求）的解读、径向压缩/帽顶压缩路径选择、Φ2 mm等探头规格建议、分裂峰判定规则说明，支持寄样实测验证。
• 定制化服务：可根据胶囊型号（明胶、HPMC、普鲁兰多糖，不同帽部尺寸）定制专用定位夹具与探头；擅长根据特殊测试需求（肠溶空心胶囊、植物胶囊、异形胶囊）进行测试方法开发和数据分析方案设计；可扩展预锁力/分离力测试配置。
• 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。