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从粒度分析到粒度粒形分析,图像分析技术经历了什么?

发布日期: 2021-12-16
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    在测定颗粒粒度分布的同时,要求能够给出真实的颗粒图像,这对于传统的图像分析方法来讲,是一件困难且极耗时间的事情。

   现有的图像分析仪按照被测物体的运动状态,分为静态图像分析仪(Static Image Analysis,SIA)与动态图像分析仪(Dynamic Image Analysis,DIA)两大类。

    静态图像分析仪,如显微镜,可精密对焦,对小颗粒测试可获得很清晰的图像。但对于极微量样品,取样误差大,测试结果的代表性和统计性差;颗粒的取向受载片的限制,只能测量颗粒的一个平面投影图像;对重叠的颗粒也只能通过数学计算的方法进行处理;同时受显微镜分辨距离的限制,被测试颗粒的小粒径是有限的。

    动态图像分析仪和静态图像分析仪相比,测试样品量增加,减少了取样误差,统计的代表性也相对增加;由于测试颗粒处于运动状态,取向任意,颗粒重叠的现象减少。但也仍存在不少缺点:

    (1)颗粒移动过程中对焦,颗粒的移动速度受限;

    (2)由于没有分散,颗粒重叠现象仍然存在;

    (3)湿法测量:循环速率低,大颗粒易沉降,且样品量少;

    (4)干法测量:尽适用于流动性非常好的颗粒的自由落体,无分散;

    (5)照相频率低(25幅/秒),测试数据少,结果的统计性仍然不好;

    (6)没有采用特殊的曝光设计,图像的清晰度无;

    (7)颗粒的图像边界模糊,结果可靠性太差。


    为了克服现有图像分析仪存在的样品量少、测试结果的代表性和统计性差,分析速度慢等缺点,德国新帕泰克公司研发并制造出了能对快速移动颗粒直接进行粒度大小和粒形分析的粒度粒形分析仪-QICPIC(Quick Picture)。


测试原理

    从高频脉冲光源发出的脉冲光,经过光束扩束器,得到平行的脉冲光,在测试区域内脉冲光照射在分散好的单个颗粒上,经过光学成像系统,得到每个颗粒清晰的图像,收集到的的图像数据及时传输给电脑,电脑给出全部样品的粒形信息和粒度分布结果。

    QICPIC广泛应用于食品行业、石油工业、纺织行业、饮料行业、医药行业、烟草行业等领域,可用于测试如纤维、芝麻、钢球、造粒小球、饮料中的果粒等物质的粒度粒形检测,并可应用于颗粒的计数。

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