Динамический анализ изображения современная характеризация по размеру и форме частиц

Динамический анализ изображений (ДАИ) - это современный метод определения характеристик частиц для определения распределения размеров и параметров формы. Он позволяет проводить быстрый анализ с превосходной точностью и воспроизводимостью в чрезвычайно широком диапазоне измерений. С помощью известной системы CAMSIZER компания Microtrac представила свой первый динамический анализатор изображений более 20 лет назад и с тех пор продвигает технологические инновации.

  • Диапазон измерения: 0.9 мкм - 8 мм
  • Сухой и мокрый анализ порошков и суспензий

Справочная информация о принципе функционирования, преимуществах и физических основах динамического анализа изображений.

3D Particle Tracking Technology
  • Диапазон измерения: 20 мкм - 30 мм
  • Сухой анализ гранулятов и сыпучих материалов
Quality Meets Simplicity
  • Диапазон измерения: 30 мкм - 5 мм
  • Сухой анализ гранулятов и сыпучих материалов
  • Диапазон измерения: 160 мкм - 135 мм
  • {{LL::product.camsizer-xl.features}
  • Диапазон измерения: 30 мкм - 30 мм (ONLINE) / 160 мкм - 135 мм (ONLINE XL)
  • {{LL::product.camsizer-online.features}

TEST Знакомство с Динамическим Анализом Изображений (ДАИ)

Во многих применениях информация о размере и форме частиц является важным показателем процесса и качества. С помощью динамического анализа изображений в соответствии с ISO 13322-2 можно непосредственно проанализировать эти важные свойства материала образца детальным и репрезентативным образом. При динамическом анализе изображений генерируется поток частиц, который регистрируется и анализируется системой камер (рис. 1). Таким образом, частицы находятся в движении во время получения изображения. Это принципиальное отличие от статического анализа изображений, когда частицы на предметном стекле не перемещаются относительно камеры во время съемки, например, с помощью микроскопа. В большинстве случаев динамический анализ изображений включает в себя освещение потока частиц с одной стороны источником света и запись изображений частиц в виде теневых проекций. Частицы движутся либо в свободном падении (в случае сыпучих свободнопросыпающихся гранул), в жидкости или в потоке воздуха, что обеспечивает разделение частиц даже для агломерированных порошков. Особенно последняя настройка требует короткого времени экспозиции и высокой скорости сбора данных для достижения достаточного обнаружения частиц во время измерения и предотвращения размытия движения. Измерение частиц с помощью динамического анализа изображений обычно занимает 1-5 минут и обычно обнаруживает от десятков тысяч до многих миллионов частиц, в зависимости от образца.

Динамический анализ изображения - Принцип работы

TEST Разница между статическим и динамическим анализом изображений

Существенное различие между статическим и динамическим анализом изображений заключается в том, что при статическом анализе изображений частицы располагаются на предметном стекле и не перемещаются относительно камеры во время сбора, например, с помощью микроскопа. Статический анализ изображений в основном используется для измерения узких распределений по размерам с акцентом на характеристику очень мелких частиц. Этот метод обеспечивает изображения частиц с высоким разрешением, которые позволяют с максимальной точностью описывать размер и форму, и в основном используется в исследованиях и разработках. С другой стороны, динамический анализ изображений идеально подходит для рутинных измерений сыпучих материалов, порошков, гранул и суспензий. Этот метод характеризуется высокой производительностью образцов, надежностью и отличной воспроизводимостью.

Статический анализ изображений (ISO 13322-1)

Динамический анализ изображения (ISO 13322-2)

TEST Диапазон измерений и калибровка

Масштаб воспроизведения системы динамического анализа изображений определяется калибровкой. Для этого в устройство вставляются высокоточные калибровочные эталоны и измеряются камерами (рис. 2). Это приводит к воспроизведению изображения в пикселях / миллиметрах и определяется разрешение и предел обнаружения измерительной системы. Калибровочными эталонами обычно являются стеклянные пластины, на которые с помощью электронной литографии нанесены определенные круговые элементы. Калибровка производится на заводе, но может быть повторена и проверена пользователем в любое время всего за 1-2 минуты. Верхний предел диапазона измерений ограничен размером изображения. Частицы размером примерно до 1/3 диагонали изображения все еще могут быть обнаружены с помощью динамического анализа изображений.

Калибровочный эталон прибора CAMSIZER P4

TEST Преимущества технологии двухкамерной системы

Одновременное использование двух камер в одном анализаторе значительно расширяет диапазон измерений динамического анализа изображений. Две камеры устройств серии CAMSIZER оптимизированы для различных диапазонов размеров: КАМЕРА С УВЕЛИЧЕНИЕМ захватывает мелкие частицы с большой точностью благодаря высокому разрешению, в то время как ОСНОВНАЯ камера одновременно анализирует крупные частицы с большим полем зрения. Это обеспечивает идеальные условия измерения для каждого диапазона размеров. Общий результат получается при объединении ОСНОВНОЙ и С УВЕЛИЧЕНИЕМ камеры. Большим преимуществом этого метода динамического анализа изображений является широкий динамический диапазон измерений с коэффициентом до 10 000 между нижним и верхним пределами, и это без корректировки оптических компонентов (без смены линз или объективов).

Во время измерения работают две камеры: основная камера Бейсик (Красная) анализирует более крупные частицы, Зум-Камера (синяя) захватывает мелкие частицы. Эта процедура обеспечивает оптимальные условия измерения для всех размеров частиц в распределении

TEST Размер и форма частиц с динамическим анализом изображений

С помощью динамического анализа изображений можно регистрировать и количественно оценивать множество различных морфологических параметров для всех обнаруженных частиц. Распределение по размерам может основываться на различных определениях размера, таких как ширина частиц, длина частиц или диаметр круга равной площади. Размеры определяются, например, как размеры хорды, длины Ферета или диаметры Мартина. Динамический анализ изображений также может быть использован для характеристики формы частиц, например, как круглость, округлость, соотношение сторон, выпуклость, симметрия и многое другое.

TEST Дополнительные преимущества динамического анализа изображений

MICROTRAC Продукты & Контакты

Компания Microtrac предлагает широкий спектр инструментов для динамического анализа изображений

Наша команда экспертов будет рада проконсультировать вас о вашем применении и о нашем ассортименте продуктов.

TEST Динамический анализ изображения - Часто задаваемые

В чем разница между статическим и динамическим анализом изображений
При статическом анализе изображений (САИ, ISO 13322-1) частицы находятся в состоянии покоя при записи изображений, как в световом или электронном микроскопе. При динамическом анализе изображений (ДАИ, ISO 13322-2) поток частиц захватывается системой камер. Статический метод дает детальные изображения нескольких частиц, в то время как динамический анализ изображений может оценить множество частиц за очень короткое время. В результате повторяемость и вероятность обнаружения крупногабаритных частиц значительно улучшаются при динамическом анализе изображений, а время измерений значительно сокращается.

Может ли динамический анализ изображений заменить ситовый анализ?
Основным преимуществом динамического анализа изображений является совместимость результатов с результатами традиционного ситового анализа. Пользователи извлекают выгоду из более короткого времени измерения и, следовательно, более высокой пропускной способности, высокого уровня автоматизации (например, онлайн-измерения) и более низкой восприимчивости к человеческим ошибкам. При динамическом анализе изображений больше не требуется трудоемкое взвешивание и очистка сит.

Каков диапазон измерения динамического анализа изображений?
Нижний предел диапазона измерений для динамического анализа изображений составляет 0,8 мкм (CAMSIZER X2), самые крупные обнаруживаемые частицы-135 мм (CAMSIZER XL). Нижний предел каждой системы динамического анализа изображений ограничен разрешением камер (масштаб воспроизведения), верхний предел-размером поля зрения (приблизительно 1/3 диагонали изображения). Используя две камеры с различными масштабами изображения в одном приборе, динамический анализ изображений позволяет достичь диапазонов измерений с коэффициентом до 10 000 между нижним и верхним пределами диапазона измерения.

Какие образцы подходят для динамического анализа изображений?
Динамический анализ изображений подходит для широкого спектра различных применений. Он используется для рутинного контроля качества и мониторинга производства, а также для задач НИОКР. Многие отрасли промышленности уже используют преимущества динамического анализа изображений, например, для фармацевтических продуктов, продуктов питания, удобрений, песка, строительных материалов, пластмасс а также повсеместно, где люди работают с порошкообразными или гранулированными продуктами.

Сколько времени занимает измерение с помощью динамического анализа изображений?
Благодаря высокой скорости получения изображений от 60 до 320 изображений в секунду (в зависимости от прибора) большое количество частиц оценивается за очень короткое время. Таким образом, значимый результат получается быстро. Как правило, время измерения для динамического анализа изображений составляет 1-5 минут. Поскольку измерение бесконтактное, затраты на очистку и техническое обслуживание очень малы.