Hình ảnh tự động

Hầu hết các kỹ thuật đo kích thước hạt dựa trên giả định của các hạt hình cầu. Nếu các hạt là mảnh hoặc que, giả định này có thể dẫn đến các lỗi lớn trong phân tích. Đặc biệt đối với các hạt dị hướng cao như vậy, hình ảnh tự động cung cấp một sự lựa chọn tuyệt vời để xác định các thông số kích thước phù hợp.
So với các phương pháp khác như tán xạ tự động tạo ảnh, lắng hoặc sàng, các phương pháp hình ảnh tự động để xác định phân bố kích thước hạt của vật liệu có những ưu điểm cơ bản: Mỗi hạt được bắn riêng! Điều này mang lại một số lợi thế quan trọng để xác định phân bố kích thước hạt:

• Giá trị tỷ lệ thực tế cũng nằm ở cạnh của phân bố kích thước, i.e. Phát hiện các hạt siêu lớn hoặc hạt mịn.
• Đánh giá trực quan trạng thái phân tán của mẫu (chất lượng phân tán, sự hiện diện của chất kết tụ).
• Tính toán các tham số kích thước có ý nghĩa, e. g. chiều dài trắc địa hoặc đường kính Feret cho sợi, tùy thuộc vào ứng dụng.
• Chọn loại phân phối thích hợp (khối lượng, số lượng) theo nhiệm vụ cụ thể.

Ngoài ra, việc chụp ảnh các hạt riêng lẻ tạo cơ hội để thực hiện các tính toán thống kê về hình dạng hạt, trong thực tế cho phép phân biệt rõ hơn các vật liệu. Ví dụ, hình thành dị hướng, độ lệch của các hạt từ hình cầu lý tưởng, thường đóng vai trò quyết định cho ứng dụng của chúng và xử lý thêm - ví dụ, sự chuyển tải hoặc nén của bột, ảnh hưởng đến quá trình lưu biến trong phân tán hoặc, ngoài ra sự phân bố kích thước hạt, độ nhám của bề mặt hạt đóng vai trò quan trọng cho sự thành công của việc định hình hoặc đánh bóng.

Sự cần thiết cho các tham số kích thước và hình dạng hạt được thiết kế riêng, kết hợp với sức mạnh xử lý ngày càng tăng của PC, đảm bảo rằng các phương pháp hình ảnh tự động ngày càng phù hợp hơn với thị trường có 95% không phải hình cầu.

Phương pháp đo lường

Việc xác định hình dạng hạt bằng công nghệ hình ảnh tự động bao gồm 4 bước cơ bản:
1. Tạo hình ảnh
2. Xử lý ảnh
3. Phát hiện đối tượng
4. Phân loại

Chuỗi quy trình

(separation) of particles is possible both in dry-mode (e.g. by simple conveying and riddling or by the usage of compressed air) but also in wet-mode in a solvent. An absolutely basic requirement to perform a successful particle shape analysis is high resolution, image sharpness, good sample dispersing resulting in measurement of individual particles and suitable enlargement. More explanation of this expression required etc. The equivalent disc diameter corresponds to the disc diameter of identical area to 2-D-projected particles, which is often used as size indicator for irregular shaped particles in process technology. On the contrary the maximum inscribed disc diameter of the 2-D-projected particle corresponds more or less to the sieve diameter. The geodesic length and the fiber diameter are suited very well for the characterization of fibers.

Một máy ảnh kỹ thuật số đặc biệt có thể đảm bảo chụp ảnh và có thể được sử dụng kết hợp với kính hiển vi để phóng to các hạt nếu cần. Các hạt có thể có mặt trung tính (ví dụ trên thấu kính vật kính) hoặc trong chuyển động. Sự phân tán (tách) của các hạt có thể được thực hiện ở chế độ khô (ví dụ, bằng cách chuyển tải và đập đơn giản hoặc bằng cách sử dụng khí nén) hoặc trong dung môi ở chế độ ướt. Các yêu cầu cơ bản tuyệt đối để phân tích hình dạng hạt thành công là độ phân giải cao, độ sắc nét của hình ảnh và độ phân tán mẫu tốt, để các hạt riêng lẻ có thể được đo và phóng đại một cách thích hợp. Hình ảnh có thể được nâng cấp bằng cách xử lý hình ảnh bằng phần mềm thích hợp: ví dụ: các pixel bị cô lập và các hạt cạnh bị loại bỏ, thay đổi độ sáng và nhiễu tín hiệu được sửa đổi và các hạt được nhóm lại với nhau được tách ra. Phần chính của phát hiện đối tượng là binarization hình ảnh, sử dụng một ngưỡng để gán từng pixel hình ảnh cho một hạt (màu đen) hoặc nền (màu trắng). Sự công nhận và phân bổ tính năng của các đối tượng (hạt) được thực hiện thông qua phần mềm. Trong bước cuối cùng, phân loại là sắp xếp các hạt thành các loại (như kích thước và hình dạng) dựa trên đặc điểm của chúng (tham số kích thước và hình dạng).

Nhiều thông số kích thước và hình dạng có thể được xác định từ hình ảnh hạt bằng phần mềm phù hợp. Các thông số kích thước quan trọng bao gồm Deq đường kính đĩa tương đương (CE), đường kính đĩa ghi tối đa Din, chiều dài sợi XLG (khoảng cách hình học) và đường kính sợi XFD.
Đường kính đĩa tương đương tương ứng với đường kính của đĩa có cùng diện tích với các hạt được chiếu hai chiều. Trong công nghệ xử lý, đường kính đĩa tương đương thường được sử dụng làm chỉ báo kích thước cho các hạt có hình dạng không đều. Ngược lại, đường kính của đĩa được ghi lớn nhất của các hạt được chiếu hai chiều ít nhiều tương ứng với đường kính của màn hình. Khoảng cách đo đạc và đường kính sợi rất phù hợp với đặc tính của sợi.

Có nhiều tham số hình dạng rất ứng dụng cụ thể. Mục đích là để có được các tham số hình thái bổ sung ngoài kích thước hạt, để các đặc tính hạt có thể được mô tả tốt hơn hoặc cơ bản. Ví dụ: "tỷ lệ khung hình AD", tỷ lệ khung hình hạt, "độ tròn ZK" (biểu thị độ lệch của các hạt từ vòng tròn lý tưởng) và "chỉ số độ dốc C", phản ánh sự khác biệt về diện tích của đường bao lồi và hạt tới lồi Diện tích của phong bì. Một tham số hình dạng quan trọng khác là "chu vi", cho thấy phạm vi bao phủ của các hạt.

Thông số hình dạng quan trọng tự động tạo ảnh

Văn học và định mức

/ 1 / ISO 13322-2: Phân tích kích thước hạt - Phương pháp phân tích hình ảnh - Phần 2: Phương pháp phân tích hình ảnh động.
/ 2 / ISO 9276-6 Trình bày kết quả phân tích kích thước hạt - Phần 6: Biểu diễn mô tả và định lượng của hình dạng và hình thái hạt.
Một mô tả chi tiết về hình dạng hạt có thể được tìm thấy TẠI ĐÂY.