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從粒度分析到粒度粒形分析,圖像分析技術(shù)經(jīng)歷了什么?

發(fā)布日期: 2021-12-16
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    在測定顆粒粒度分布的同時(shí),要求能夠給出真實(shí)的顆粒圖像,這對于傳統(tǒng)的圖像分析方法來講,是一件困難且極耗時(shí)間的事情。

   現(xiàn)有的圖像分析儀按照被測物體的運(yùn)動狀態(tài),分為靜態(tài)圖像分析儀(Static Image Analysis,SIA)與動態(tài)圖像分析儀(Dynamic Image Analysis,DIA)兩大類。

    靜態(tài)圖像分析儀,如顯微鏡,可精密對焦,對小顆粒測試可獲得很清晰的圖像。但對于極微量樣品,取樣誤差大,測試結(jié)果的代表性和統(tǒng)計(jì)性差;顆粒的取向受載片的限制,只能測量顆粒的一個平面投影圖像;對重疊的顆粒也只能通過數(shù)學(xué)計(jì)算的方法進(jìn)行處理;同時(shí)受顯微鏡分辨距離的限制,被測試顆粒的小粒徑是有限的。

    動態(tài)圖像分析儀和靜態(tài)圖像分析儀相比,測試樣品量增加,減少了取樣誤差,統(tǒng)計(jì)的代表性也相對增加;由于測試顆粒處于運(yùn)動狀態(tài),取向任意,顆粒重疊的現(xiàn)象減少。但也仍存在不少缺點(diǎn):

    (1)顆粒移動過程中對焦,顆粒的移動速度受限;

    (2)由于沒有分散,顆粒重疊現(xiàn)象仍然存在;

    (3)濕法測量:循環(huán)速率低,大顆粒易沉降,且樣品量少;

    (4)干法測量:盡適用于流動性非常好的顆粒的自由落體,無分散;

    (5)照相頻率低(25幅/秒),測試數(shù)據(jù)少,結(jié)果的統(tǒng)計(jì)性仍然不好;

    (6)沒有采用特殊的曝光設(shè)計(jì),圖像的清晰度無;

    (7)顆粒的圖像邊界模糊,結(jié)果可靠性太差。


    為了克服現(xiàn)有圖像分析儀存在的樣品量少、測試結(jié)果的代表性和統(tǒng)計(jì)性差,分析速度慢等缺點(diǎn),德國新帕泰克公司研發(fā)并制造出了能對快速移動顆粒直接進(jìn)行粒度大小和粒形分析的粒度粒形分析儀-QICPIC(Quick Picture)。


測試原理

    從高頻脈沖光源發(fā)出的脈沖光,經(jīng)過光束擴(kuò)束器,得到平行的脈沖光,在測試區(qū)域內(nèi)脈沖光照射在分散好的單個顆粒上,經(jīng)過光學(xué)成像系統(tǒng),得到每個顆粒清晰的圖像,收集到的的圖像數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸給電腦,電腦給出全部樣品的粒形信息和粒度分布結(jié)果。

    QICPIC廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)、石油工業(yè)、紡織行業(yè)、飲料行業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、煙草行業(yè)等領(lǐng)域,可用于測試如纖維、芝麻、鋼球、造粒小球、飲料中的果粒等物質(zhì)的粒度粒形檢測,并可應(yīng)用于顆粒的計(jì)數(shù)。

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