측정 절차를 구성하고, 데이터를 수집하며, 결과를 하나의 공통 소프트웨어 환경에서 분석합니다.
온도 프로그램 정의부터 측정 신호의 실시간 모니터링, 그리고 후속 분석에 이르기까지: 실험실에서는 수많은 작업 단계를 서로 조정해야 합니다. LINSEIS LiEAP (Linseis Evaluation and Acquisition Platform)는 이러한 작업을 하나의 공통 소프트웨어 환경으로 통합합니다.
이 플랫폼은 측정 방법을 준비하고 저장하며, 장비를 제어하고, 진행 중인 측정을 모니터링하며, 수집된 데이터를 분석하고 문서화할 수 있도록 합니다.
현재 LiEAP는 LINSEIS 장비 그룹인 DSC, TGA, STA 및 LFA에 사용할 수 있습니다. 소프트웨어 인터페이스와 사용 가능한 기능은 각 측정 시스템에 맞춰 조정되지만, 통일된 작동 개념을 따릅니다.
네 가지 프로그램, 하나의 플랫폼
다양한 측정 방법을 위한 하나의 소프트웨어 플랫폼
LiEAP 플랫폼은 공통된 작동 개념 내에서 다양한 측정 절차를 연결합니다. 사용 가능한 기능은 해당 장비 그룹 및 측정 방법의 요구 사항에 따라 달라집니다.
열 분석: DSC, TGA 및 STA
시차 주사 열량계(DSC), 열 중량 분석(TGA) 및 동시 열 분석(STA) 측정 시스템의 경우, LiEAP는 열 측정 준비 및 수행 기능을 제공합니다.
연결된 시스템에 따라 시료 매개변수, 온도 프로그램, 측정 유형 및 가스 분위기 등을 구성할 수 있습니다.
측정 신호는 실험 중에 기록되며, 이후 LiEAP Evaluation 소프트웨어로 분석할 수 있습니다.
예를 들어, STA 측정에서는 열량계 신호와 동시에 기록된 질량 변화를 함께 고려할 수 있습니다. 이를 통해 단일 측정 내에서 열 현상과 동시에 발생하는 질량 변화를 조사할 수 있습니다.
그림 1: LiEAP 시작 화면은 측정 템플릿, 최근 수행된 측정 및 현재 서비스 정보에 직접 접근할 수 있도록 합니다.
적합한 측정 장비
열전도도: 레이저 플래시 분석(LFA)
레이저 플래시 분석(LFA)도 LiEAP 소프트웨어 플랫폼에 통합되어 있습니다.
이 방법은 짧은 에너지 펄스에 대한 재료의 시간 의존적 온도 반응을 기반으로 재료의 온도 전도도를 결정합니다.
LiEAP는 해당 측정의 준비 및 수행뿐만 아니라 기록된 데이터의 후속 분석을 지원합니다.
사용자 인터페이스와 사용 가능한 설정은 LFA 측정 시스템의 요구 사항에 맞춰 조정되어, 방법별 작업 단계를 통일된 소프트웨어 개념 내에서 수행할 수 있습니다.
향후 추가 측정 절차를 플랫폼에 통합할 수 있습니다. 소프트웨어 구조는 공통된 작동 개념 내에서 다양한 측정 시스템을 통합하도록 설계되었습니다.
그림 2: LFA의 LiEAP 시작 화면은 측정 템플릿, 최근 수행된 측정 및 현재 서비스 정보에 직접 접근할 수 있도록 합니다.
적합한 측정 장비
측정 준비부터 데이터 수집까지
다음 측정으로 빠르게
시작 화면은 일상적인 실험실 작업에 필요한 가장 중요한 기능을 제공합니다. 최근 수행된 측정을 즉시 열 수 있습니다. 또는 기존 측정의 설정을 가져와 새로운 실험의 기반으로 사용할 수 있습니다.
반복적인 애플리케이션을 위해 저장된 측정 템플릿을 사용할 수 있습니다. 한 번 정의된 측정 프로그램은 매번 다시 구성할 필요가 없습니다. 이는 준비 시간을 줄이고 유사한 조건에서 일련의 측정을 수행하는 데 도움이 됩니다.
측정을 명확하게 준비
대시보드는 측정 소프트웨어의 중앙 작업 영역입니다. 여기에서 실험에 관련된 설정이 통합됩니다. 연결된 장비에 따라 시료 매개변수, 측정 유형, 온도 프로그램 및 가스 분위기 등이 포함됩니다.
진행 중인 측정 동안 대시보드는 현재 측정 신호와 측정 진행 상황을 동시에 표시하는 데 사용됩니다.
그림 3: LiEAP Measurement 소프트웨어의 대시보드 (측정 준비 및 모니터링용).
시료 및 측정 유형 정의
처음에는 시료에 대한 관련 정보가 저장됩니다. 여기에는 예를 들어 시료 이름, 시료 중량, 측정 유형, 도가니 및 추가 주석이 포함됩니다.
사용 가능한 측정 유형은 연결된 측정 시스템에 따라 달라집니다. 예를 들어, 동시 열 분석(STA)의 경우 보정, 열 흐름, Cp, Cp-참조 또는 순수 TGA 측정 중에서 선택할 수 있습니다.
준비 단계에서 이미 적절한 보정, 참조 및 교정 곡선을 할당할 수 있습니다. 이들은 나중에 다시 선택할 필요 없이 측정 또는 분석에 사용할 수 있습니다.
그림 4: STA 구성 예시. 연결된 측정 시스템에 따라 다양한 측정 유형과 관련 참조 및 보정 곡선을 선택할 수 있습니다.
온도 프로그램을 유연하게 생성
온도 프로그램은 개별 세그먼트로 구성됩니다. 각 세그먼트에 대해 목표 온도, 가열 또는 냉각 속도 및 유지 시간을 정의할 수 있습니다.
결과 온도 프로파일은 동시에 그래픽으로 표시됩니다. 이를 통해 시작하기 전에 프로그래밍된 프로파일이 계획된 실험 절차와 일치하는지 확인할 수 있습니다.
더 복잡한 측정 프로그램의 경우, 개별 세그먼트 시퀀스를 해당 단계를 여러 번 입력할 필요 없이 자동으로 반복할 수 있습니다.
이 기능은 특히 주기적인 온도 부하 또는 반복적인 온도 변화가 있는 실험 시리즈에 유용합니다.
그림 5: 정의된 온도 프로파일의 그래픽 미리보기가 포함된 세그먼트 기반 온도 프로그램 구성.
측정에 적합한 가스 분위기 제어
적절하게 장착된 측정 시스템의 경우, 가스 프로파일을 추가로 정의할 수 있습니다.
가스 흐름은 온도 프로그램의 개별 세그먼트에 할당됩니다. 일정한 가스 흐름 외에도 램프 및 주기적인 절차를 설정할 수 있습니다.
예를 들어, 정의된 온도 구간 동안 다른 분위기를 설정하거나 특정 실험 단계와 가스 교환을 연결할 수 있습니다.
따라서 온도 제어와 가스 분위기는 하나의 공통 측정 프로그램 내에서 서로 조정됩니다.
그림 6: 세그먼트 의존적 가스 흐름 및 시간적으로 정의된 분위기 변화를 포함하는 가스 프로파일 프로그래밍.
측정 시리즈 자동 수행
반복적인 측정을 위해 LiEAP는 통합 스케줄러를 갖추고 있습니다. 이를 통해 정의된 측정 방법을 자동으로 여러 번 실행할 수 있습니다.
실행 횟수 외에도 다음 측정이 시작되는 조건이 정의됩니다. 예를 들어, 특정 대기 시간 후 또는 정의된 시료 온도에 도달한 후에 시작될 수 있습니다.
특히 반복 측정의 경우, 이 제어는 연속적인 실험에 대한 시작 조건을 정확하게 설정할 수 있으므로 유용합니다.
또한, 실제 측정이 시작되기 전에 설정된 열적 초기 상태에 도달하기 위해 예열 온도를 정의할 수 있습니다.
이러한 방식으로 스케줄러는 더 긴 측정 시리즈의 수행을 지원하고 개별 실험 간의 수동 조작 노력을 줄입니다.
측정을 실시간으로 주시
진행 중인 측정 동안 기록된 신호는 대시보드에 직접 표시되며 지속적으로 업데이트됩니다.
측정 시스템에 따라 예를 들어 시료 온도, 목표 온도 및 DSC, DTA 또는 TGA 신호를 동시에 추적할 수 있습니다. 표시는 시간 또는 온도에 따라 이루어질 수 있습니다.
장비 상태와 측정 진행 상황은 동시에 볼 수 있습니다. 이를 통해 실험 중에도 온도 프로그램이 계획대로 실행되는지, 측정 신호가 어떻게 발전하는지 확인할 수 있습니다.
예상치 못한 신호 프로파일 또는 계획된 측정 프로그램과의 편차는 조기에 감지되어 나중에 분석할 때 고려될 수 있습니다.
그림 7: LiEAP 소프트웨어 내에서 측정 곡선, 온도 프로그램 및 현재 측정 진행 상황의 실시간 표시.
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LiEAP Evaluation으로 측정 결과 분석
측정 완료 후, 기록된 데이터는 LiEAP Evaluation 소프트웨어에서 열어 추가 분석할 수 있습니다.
분석 소프트웨어는 측정 데이터 관리, 곡선 표시 및 방법별 분석 기능을 하나의 공통 사용자 인터페이스에 통합합니다.
여러 측정 및 측정 채널을 하나의 프로젝트로 통합할 수 있습니다. 이를 통해 예를 들어, 다른 시료, 측정 조건 또는 STA 측정의 다른 신호를 함께 보고 비교할 수 있습니다.
이미 수행된 분석은 해당 프로젝트에 저장되며 나중 분석에도 사용할 수 있습니다.
사용자 인터페이스는 분석 내에서 다른 작업을 수행하는 여러 기능 영역으로 나뉩니다.
그림 8: 프로젝트 관리, 분석 도구, 중앙 다이어그램 영역, 편집 기록 및 파일 첨부가 포함된 LiEAP Evaluation 소프트웨어.
1. 프로젝트 및 측정 관리
Elements 영역에는 열린 프로젝트와 그 안에 포함된 측정 및 측정 채널이 표시됩니다.
여러 곡선을 하나의 프로젝트에 할당하고 함께 분석할 수 있습니다. 예를 들어, 다른 시료의 측정을 직접 비교하거나 동일한 실험의 다른 신호를 비교할 수 있습니다.
STA 측정의 경우, DSC 신호와 동시에 기록된 질량 변화를 하나의 프로젝트 내에서 고려할 수 있습니다.
이미 실행된 분석도 해당 프로젝트에 할당된 상태로 유지됩니다. 이를 통해 기존 결과를 나중에 다시 열어 편집할 수 있습니다.
2. 분석 도구를 바로 사용
메뉴와 도구 모음을 통해 일반 및 방법별 분석 기능을 사용할 수 있습니다.
측정 신호에 따라 다음이 포함됩니다:
- 피크 및 엔탈피 분석
- 개시점 결정
- 유리 전이 분석
- 비열 용량 결정
- 질량 변화 및 잔류 질량
- 미분 및 적분
- 측정 곡선 필터링 및 평활화
- 교정 기능
도구는 선택한 측정 곡선에 직접 적용할 수 있습니다.
예를 들어, DSC 측정에서는 곡선 프로파일을 기반으로 열 전이를 조사하고 특성 온도를 결정할 수 있습니다. 반면, 열 중량 측정에서는 질량 변화와 온도 의존적 프로파일이 중요합니다.
따라서 사용 가능한 분석 기능은 각 측정 방법의 요구 사항에 맞춰져 있습니다.
3. 측정 곡선 표시 및 비교
중앙 다이어그램 영역은 로드된 측정 곡선의 그래픽 표시를 제공합니다.
여러 측정 및 측정 채널을 동시에 표시할 수 있습니다. 물리적 단위가 다른 신호도 함께 표시할 수 있습니다. LiEAP는 이를 위해 필요한 다이어그램 축을 자동으로 추가합니다.
이는 동시 열 분석과 같은 복합 측정 방법에서 특히 유용합니다. 예를 들어, 열량계 신호와 질량 변화를 동일한 다이어그램에서 볼 수 있습니다.
마찬가지로, 다른 시료 또는 측정 조건을 비교하여 열적 거동의 공통점과 차이점을 조사할 수 있습니다.
4. 분석 단계 추적
정보 및 기록 영역은 선택한 측정 곡선에 대한 추가 정보와 이미 실행된 편집 단계를 제공합니다.
예를 들어, 곡선이 잘리거나 편집되면 해당 작업이 편집 기록에 나타납니다.
이를 통해 분석 과정에서 어떤 변경이 이루어졌는지 추적할 수 있습니다.
특히 여러 편집 단계가 포함된 복잡한 분석의 경우, 기록은 분석 프로세스 제어를 용이하게 하고 결과의 투명한 문서화를 지원합니다.
5. 프로젝트에 추가 데이터 통합
첨부 파일 영역에서 추가 정보를 분석 프로젝트에 할당할 수 있습니다.
표 외에도 외부 CSV, DAT, TXT 또는 이미지 파일을 통합할 수 있습니다.
이를 통해 측정 해석에 관련된 추가 정보를 실제 측정 데이터와 함께 관리할 수 있습니다.
이는 기록된 측정 곡선 외에 추가 데이터 또는 문서가 고려되어야 하는 광범위한 분석 프로젝트의 구성을 용이하게 합니다.
측정 데이터를 유연하게 재사용
측정 데이터의 추가 처리는 LiEAP에만 국한되지 않습니다.
예를 들어, 측정 곡선을 CSV 파일로 내보내고 자체 분석 루틴 또는 외부 분석 프로그램에서 처리할 수 있습니다.
이를 통해 특정 연구 질문에 추가 계산 또는 개별적으로 개발된 분석 방법이 필요한 경우 LiEAP 측정 데이터를 기존 과학적 작업 흐름에 통합할 수 있습니다.
또한, 측정 곡선과 전체 프로젝트를 LINSEIS 파일 형식(.lff)으로 저장하고 나중에 다시 가져올 수 있습니다.
이때 관련 참조 재료, 보정 곡선 또는 참조 곡선도 전송할 수 있습니다. 이는 이미 준비된 분석 프로젝트의 전달 및 재사용을 용이하게 합니다.
참조와 측정 데이터를 지능적으로 비교
선택적 LINSEIS Thermal Library는 데이터베이스 기반 검색 및 측정 데이터 비교 기능을 LiEAP에 추가합니다.
자체 측정 결과를 기존 참조 데이터 및 이미 저장된 측정과 비교할 수 있습니다. 동시에 데이터베이스에 자체 재료 및 참조 측정을 지속적으로 추가할 수 있습니다.
이를 통해 시간이 지남에 따라 이미 조사된 재료와 그 열적 거동이 문서화된 개별적인 참조 및 지식 기반을 구축할 수 있습니다.
이는 특히 유사한 재료를 정기적으로 특성화하거나 측정 결과를 알려진 참조와 비교하는 실험실에 흥미로운 기능입니다.
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일상적인 실험실 작업을 위한 추가 기능
측정 준비, 장비 제어 및 데이터 분석/평가 외에도 LiEAP는 실험실 작업의 문서화 및 구성을 지원하는 추가 기능을 제공합니다.
개별 측정 보고서 생성
통합 보고서 생성기를 사용하여 측정 결과를 PDF 보고서로 출력할 수 있습니다.
개별적으로 구성 가능한 템플릿을 통해 보고서에 포함될 내용이 결정됩니다. 여기에는 예를 들어 측정 매개변수, 온도 프로그램, 결과 표 및 다이어그램이 포함됩니다.
템플릿은 특정 측정 방법, 실험실 또는 고객을 위해 통일된 보고서 구조가 필요한 경우와 같이 다양한 요구 사항에 맞게 조정될 수 있습니다.
이러한 방식으로 측정 결과를 반복적인 구조로 문서화하고 추가 사용을 위해 제공할 수 있습니다.
관리 및 데이터 관리
사용자 및 접근 권한 관리
LiEAP는 개별 사용자 계정 및 사용자 그룹을 지원합니다.
각 역할에 따라 다른 접근 권한을 부여할 수 있습니다. 예를 들어, 어떤 사용자가 측정을 수행하고, 장비 설정을 변경하거나, 관리 기능을 사용할 수 있는지 정의할 수 있습니다.
이를 통해 실험실의 조직적 요구 사항에 따라 접근 권한을 설정할 수 있습니다.
재료를 중앙에서 저장
소프트웨어에 알려진 열적 및 열물리적 특성과 함께 재료를 저장할 수 있습니다.
여기에는 예를 들어 다음이 포함됩니다:
- 열팽창
- 비열 용량
- 용융 엔탈피
- 열 전도성
- 온도 전도도
- 밀도
저장된 재료 특성은 나중에 참조 및 교정 애플리케이션 등에 사용될 수 있습니다.
중앙 관리를 통해 저장된 재료 정보는 매번 측정할 때마다 다시 입력할 필요 없이 반복적인 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.
측정 준비, 수행 및 분석을 하나의 통합 워크플로로
LiEAP는 열 측정의 준비 및 제어를 후속 데이터 분석/평가와 연결합니다. 저장된 측정 방법, 자동화된 절차 및 다양한 측정 신호의 공통 표시는 실험실의 일상적인 작업을 용이하게 합니다.
동시에 프로젝트 관리, 문서화된 분석 단계 및 유연한 내보내기 옵션은 결과의 추적 가능한 추가 처리를 지원합니다.
통일된 작동 개념을 통해 다양한 LINSEIS 측정 시스템에 대한 측정 절차를 공통 소프트웨어 기반에서 준비, 수행 및 분석할 수 있습니다.
