Dynamiczna Analiza Obrazu (DIA) to nowoczesna metoda charakteryzowania cząstek służąca do określania rozkładów wielkości i parametrów kształtu. Umożliwia ona wykonywanie szybkiej analizy z doskonałą dokładnością i powtarzalnością w niezwykle szerokim zakresie pomiarowym. Ponad 20 lat temu firma Microtrac wprowadziła na rynek swój pierwszy analizator cząstek wykorzystujący metodę jaką jest dynamiczna analiza obrazu - CAMSIZER. Od tamtej pory Microtrac regularnie wprowadza kolejne innowacje techniczne w tej dziedzinie.
- Zakres pomiarowy: 0.9 µm - 8 mm
- Analiza na sucho i na mokro proszków i zawiesin
Podstawowe informacje na temat zasady działania, zalet i zjawisk fizycznych zastosowanych w miernikach cząstek opartych na dyfrakcji laserowej.
- Zakres pomiarowy: 20 µm - 30 mm
- Analiza na sucho granulatów i materiałów sypkich
- Zakres pomiarowy: 30 µm - 5 mm
- Analiza na sucho granulatów i materiałów sypkich
- Zakres pomiarowy: 160 µm - 135 mm
- {{LL::product.camsizer-xl.features}
- Zakres pomiarowy: 30 µm - 30 mm (ONLINE) / 160 µm - 135 mm (ONLINE XL)
- {{LL::product.camsizer-online.features}
TEST Wprowadzenie do dynamicznej analizy obrazu (DIA)
W wielu aplikacjach informacja o wielkości i kształcie cząstek stanowi istotny wskaźnik do oceny jakości. Zastosowanie Dynamicznej Analizy Obrazu zgodnej z ISO 13322-2 pozwala na analizę tych istotnych właściwości próbki danego materiału w sposób szczegółowy i reprezentatywny. W metodzie jaką jest Dynamiczna Analiza Obrazu, strumień cząstek jest fotografowany i analizowany za pomocą systemu kamer. Cząstki są w ruchu podczas ich rejestracji. W większości przypadków strumień cząstek jest oświetlany z jednej strony za pomocą źródła światła, a projekcja (cień) cząstek jest rejestrowany przez kamery umieszczone z drugiej strony. Cząstki mogą zarówno swobodnie opadać (proszki i granulaty), jak i przepływać w cieczy lub rozpędzonym strumieniu powietrza, co dodatkowo gwarantuje ich prawidłową dyspersję i umożliwia rozbicie aglomeratów. Zwłaszcza ostatni wymieniony sposób dyspersji i transportu cząstek wymaga częstego próbkowania i krótkich czasów ekspozycji, tak by uzyskać obrazy zawierające ostre i wyraźne cząstki. Czas pomiaru wynosi zwykle między 1 a 5 minut, co pozwala na detekcję dziesiątek / setek tysięcy a nawet milionów cząstek w zależności od rodzaju próbki.
Dynamiczna analiza obrazu - Zasada działania
TEST Różnica między Statyczną a Dynamiczną Analizą Obrazu
Podstawowa różnica między Statyczną a Dynamiczną Analizą Obrazu polega na tym, że w przypadku metody Statycznej cząstki są ułożone na podstawce i nie poruszają się przed kamerą podczas pomiaru. Pomiar przypomina nieco działanie mikroskopu. Statyczna Analiza Obrazu jest głównie stosowana w przypadku bardzo wąskich rozkładów oraz w sytuacjach, gdy istotny jest pomiar bardzo drobnych cząstek. Metoda ta dostarcza obrazy w bardzo wysokiej rozdzielczości, przez co jest chętnie stosowana przez laboratoria badawcze R&D. Z drugiej strony Dynamiczna Analiza Obrazu jest chętnie stosowana do rutynowych pomiarów materiałów sypkich, granulatów czy zawiesin. Cechuje ją duża przepustowość, dokładność i wyśmienita powtarzalność.
Statyczna Analiza Obrazu (ISO 13322-1)
Dynamiczna analiza obrazu (ISO 13322-2)
TEST Zakres pomiarowy i kalibracja systemów Dynamicznej Analizy Obrazu
Skala odwzorowania systemu dynamicznej analizy obrazu jest określana przez kalibrację. W tym celu do urządzenia wprowadzane są bardzo precyzyjne obiekty referencyjne, które następnie są mierzone przez system kamer. W wyniku tego otrzymujemy skalę obrazowania w pikselach/milimetrach i określana jest rozdzielczość oraz granicę detekcji systemu pomiarowego. Obiektami odniesienia są zwykle płytki szklane, na które za pomocą litografii elektronowej naniesiono określone elementy kołowe. Kalibracja jest wykonywana w fabryce, ale może być powtórzona i sprawdzona przez użytkownika w dowolnym momencie. Takie sprawdzenie trwa zaledwie 1-2 minuty. Górna granica zakresu pomiarowego jest ograniczona wielkością obrazu. Cząsteczki do ok. 1/3 przekątnej obrazu nadal mogą być z dużą skutecznością wykrywane za pomocą dynamicznej analizy obrazu.
Wzorzec do kalibracji urządzeń typu Microtrac CAMSIZER
TEST Technologia "Dual Camera" (dwóch kamer) w dynamicznych analizatorach obrazu
Jednoczesne użycie dwóch kamer znacznie poszerza zakres pomiarowy w Dynamicznej Analizie Obrazu. Dwie kamery w analizatorach z serii CAMSIZER są zoptymalizowane pod kątem różnych zakresów pomiarowych: kamera ZOOM jest kamerą o wysokiej rozdzielczości i mierzy drobne cząstki z bardzo dużą dokładnością; kamera BASIC posiada szerokie pole widzenia i skupia się na większych cząstkach. Obie kamery pracują jednocześnie. Takie rozwiązanie techniczne gwarantuje idealne warunki pomiarowe dla całego zakresu. Wynik końcowy jest kombinacją rezultatów uzyskanych przez kamery ZOOM oraz BASIC. Największą zaletą zastosowania dwóch kamer w Dynamicznej Analizie Obrazu jest szeroki zakres pomiarowy o stopniu nawet 10 000 między dolną a górną jego granicą, a wszystko to bez konieczności dokonywania jakichkolwiek regulacji czy modyfikacji układu optycznego (bez zmiany obiektywów czy soczewek).
Podczas pomiaru działają dwie kamery: kamera BASIC (czerwona) analizuje większe cząstki, kamera ZOOM (niebieska) wychwytuje małe cząstki. Ta procedura zapewnia optymalne warunki pomiaru dla wszystkich rozmiarów cząstek w rozkładzie.
TEST Wielkość i kształt cząstek w dynamicznej analizie obrazu
W Dynamicznej Analizie Obrazu zapisywanych i mierzonych jest bardzo wiele parametrów morfologicznych dla każdej zmierzonej cząstki. Rozkład wielkości cząstek może być oparty na różnych definicjach wielkości np. szerokości, długości lub średnicy zastępczej. Rozmiary są określane na przykład jako wymiary cięciwy, długości Fereta lub średnice Martina. Dynamiczna analiza obrazu może być również wykorzystywana do analizy kształtu cząstek, m.in. do scharakteryzowania parametrów, takich jak okrągłość, kołowość, proporcje, wypukłość, symetria i wiele innych.
TEST Inne zalety dynamicznej analizy obrazu
MICROTRAC Produkty & Kontakt
Microtrac oferuje szeroki wybór urządzeń do Dynamicznej Analizy Obrazu.
Nasz zespół ekspertów z przyjemnością doradzi Państwu w zakresie Państwa zastosowań oraz naszego asortymentu produktów.
TEST Dynamiczna analiza obrazu - FAQ (często zadawane pytania)
Jaka jest różnica między Statyczną a Dynamiczną Analizą Obrazu?
W Statycznej Analizie Obrazu (SIA, ISO 13322-1), cząstki pozostają nieruchome podczas rejestracji obrazu, podobnie jak w mikroskopie. Podczas Dynamicznej Analizy Obrazu (DIA, ISO 13322-2), strumień poruszających się cząstek jest rejestrowany przez system kamer. Analiza Statyczna dostarcza szczegółowych informacji o niewielkiej ilości cząstek, analiza Dynamiczna pozwala na pomiar bardzo wielu cząstek w krótkim czasie. W wyniku tego prawdopodobieństwo detekcji nadziarna (nawet w bardzo niewielkiej ilości) jest znacznie wyższe przy zastosowaniu Dynamicznej Analizy Obrazu.
Czy dynamiczna analiza obrazu może zastąpić analizę sitową?
Najważniejszą zaletą Dynamicznej Analizy Obrazu jest jej kompatybilność z tradycyjną analizą sitową. Korzyści dla użytkowników to krótszy czas pomiaru, większa przepustowość i wydajność, możliwość zautomatyzowania procesu (np. poprzez pomiar online) oraz mniejsze ryzyko błędów ludzkich. Przy Dynamicznej Analizie Obrazu zupełnie odchodzi czasochłonne ważenie i czyszczenie sit.
Jaki jest zakres pomiarowy dla dynamicznej analizy obrazu?
Dolną granicą zakresu pomiarowego w Dynamicznej Analizie Obrazu jest ~0,8 µm, największe mierzone ziarno może mieć ~135 mm. Zakres pomiarowy jest ograniczony poprzez rozdzielczość kamer (dolna granica) oraz pole widzenia (górna granica) - przyjmuje się górną granicę jako 1/3 wielkości przekątnej obszaru pomiarowego. Zastosowanie dwóch pracujących jednocześnie kamer pozwala na osiągnięcie zakresu o mnożniku 10 000 (między dolnym a górnym limitem).
Jakie próbki mogą być mierzone metodą dynamicznej analizy obrazu?
Dynamiczna Analiza Obrazu sprawdza się w szerokim zakresie różnych aplikacji. Jest stosowana do rutynowej kontroli jakości czy monitoringu produkcji a także w laboratoriach R&D. Wiele firm docenia zalety Dynamicznej Analizy Obrazu w pomiarach np. produktów farmaceutycznych, żywności, nawozów, piasku, materiałów budowlanych, tworzyw sztucznych oraz wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z proszkami lub granulatami.
Jak długo trwa pomiar metodą dynamicznej analizy obrazu?
Dzięki wysokiej częstotliwości próbkowania w Dynamicznej Analizie Obrazu (60 - 320 zdjęć na sekundę w zależności od urządzenia), mierzonych jest bardzo wiele cząstek w bardzo krótkim czasie. Dzięki temu szybko można otrzymać wiarygodne rezultaty. Typowy czas pomiaru metodą Dynamicznej Analizy Obrazu wynosi 1 - 5 minut. Ponieważ jest to pomiar bezkontaktowy, potrzeba czyszczenia czy konserwacji sprzętu jest znikoma.