تعتمد معظم طرق تكنولوجيا قياس حجم الجسيمات على افتراض الجسيمات ذات الشكل الكروي. تؤدي هذه الفرضية إلى أخطاء كبيرة في التحليل إذا كانت الجسيمات متقشرة أو على شكل قضيب. خاصة بالنسبة لهذه الجسيمات شديدة التباين ، يوفر التصوير التلقائي خيارًا ممتازًا لتحديد مواصفات الحجم المصممة خصيصًا.
توفر طرق التصوير المؤتمتة لتحديد توزيع حجم الجسيمات للمادة ميزة أساسية على الطرق البديلة مثل تشتت الضوء الساكن أو الترسيب أو النخل: يتم تصوير كل جسيم على حدة! ينتج عن هذا العديد من المزايا الهامة لتحديد توزيع حجم الجسيمات:
· القيم النسبية الواقعية أيضًا عند حواف توزيع الحجم ، i. ه. الكشف عن الجسيمات المتضخمة أو الجسيمات الدقيقة.
· التقييم البصري لحالة التشتت لعينة (تشتت الجودة ، وجود تكتلات).
· حساب معلمات الحجم ذات المعنى ، على سبيل المثال ، الطول الجيوديسي أو قطر الفيريت للألياف ، اعتمادًا على التطبيق.
· اختيار نوع التوزيع المناسب (الحجم ، العدد) حسب المهمة المعينة.
بالإضافة إلى ذلك ، يتيح التصوير الفردي للجسيمات الفرصة لإجراء حسابات إحصائية على شكل الجسيم ، مما يتيح عمليًا المزيد من التمييز بين المواد. على سبيل المثال ، شكل التباين ، انحراف الجسيمات عن المجال المثالي ، غالبًا ما يلعب دورًا حاسمًا لتطبيقها والمزيد من المعالجة ، على سبيل المثال ، نقل أو ضغط المساحيق ، والتأثير على الريولوجيا في التشتت أو ، بالإضافة إلى توزيع حجم الجسيمات ، خشونة سطح الجسيمات تلعب دورًا مهمًا لنجاح التشكيل أو التلميع.
إن الحاجة إلى حجم الجسيمات ومقاييس الشكل المصممة خصيصًا ، جنبًا إلى جنب مع قوة معالجة الكمبيوتر المتزايدة باستمرار ، تضمن أن طرق التصوير المؤتمتة أصبحت أكثر ارتباطًا بشكل متزايد بسوق غير كروي بنسبة 95٪.
طريقة القياس
يتضمن تحديد شكل الجسيمات عن طريق التصوير الآلي 4 خطوات أساسية:
1. أخذ الصورة
2. معالجة الصور
3. كشف الهدف
4. التصنيف
سلسلة المعالجة
يتم ضمان التقاط الصور بواسطة كاميرات رقمية خاصة ، إذا لزم الأمر مع مجهر ، لتكبير الجسيمات. قد تكون الجسيمات حيادية (على سبيل المثال على هدف) أو متحركة أيضًا. يمكن تشتيت (فصل) الجسيمات في الوضع الجاف (على سبيل المثال عن طريق النقل والتخلص البسيط أو باستخدام الهواء المضغوط) ولكن أيضًا في الوضع الرطب في المذيب. من المتطلبات الأساسية تمامًا لإجراء تحليل ناجح لشكل الجسيمات الدقة العالية ، ووضوح الصورة ، وتشتت العينة الجيد مما يؤدي إلى قياس الجسيمات الفردية والتكبير المناسب. مطلوب المزيد من الشرح لهذا التعبير وما إلى ذلك.تؤدي معالجة الصور بواسطة البرامج المناسبة إلى ترقية الصور: على سبيل المثال ، يتم التخلص من وحدات البكسل المعزولة وجزيئات الحواف ، ويتم تعديل التنوعات في السطوع وضوضاء الإشارة ويتم فصل الجسيمات المتكتلة. الجزء الرئيسي في كشف الكائن هو ثنائيات الصورة ، حيث يتم تعيين كل بكسل صورة لجسيم (أسود) أو الخلفية (أبيض) باستخدام عتبة. يتم التعرف على الكائنات (الجسيمات) وإسناد الميزة بواسطة البرنامج. في الخطوة الأخيرة ، التصنيف ، يتم ترتيب الجسيمات في فئات (على سبيل المثال فئات مكافئة الحجم) على أساس السمات المنسوبة لها (معلمات الحجم والشكل).
يمكن تحديد العديد من معلمات الحجم والشكل من صور الجسيمات بواسطة البرنامج المناسب. معلمات الحجم الهامة هي على سبيل المثال قطر القرص المكافئ Deq ، وقطر القرص الأقصى المدرج Din ، وطول الألياف XLG (الطول الجيوديسي) وقطر الألياف XFD.
يتطابق قطر القرص المكافئ مع قطر القرص لمنطقة Tidentical مع الجسيمات المسقطة ثنائية الأبعاد ، والتي غالبًا ما تستخدم كمؤشر حجم للجسيمات ذات الأشكال غير المنتظمة في تكنولوجيا العملية. على العكس من ذلك ، فإن الحد الأقصى لقطر القرص المدرج للجسيم المسطح ثنائي الأبعاد يتوافق بشكل أو بآخر مع قطر الغربال. يناسب الطول الجيوديسي وقطر الألياف بشكل جيد للغاية لتوصيف الألياف.
علمات الحجم الهامة التصوير الآلي
هناك العديد من معلمات الشكل الخاصة بالتطبيق. الهدف هو الحصول على معلمات مورفولوجية إضافية بالإضافة إلى حجم الجسيمات ، حيث يمكن وصف خصائص الجسيمات بشكل أفضل أو وصفها بشكل أساسي. ومن الأمثلة على ذلك "نسبة العرض إلى الارتفاع" ، ونسبة طول وعرض الجسيمات ، و "دائرية ZK" ، ومؤشر لانحراف الجسيمات عن الدائرة المثالية و "مؤشر التقعر C" ، والذي يعكس نسبة اختلاف مساحة المغلف المحدب و مساحة الجسيم إلى ظرف محدب. معلمة الشكل الهامة الأخرى هي "خط يطوق منطقة" ، والتي تعرض تغطية الجسيمات.
معلمات الشكل مهم التصوير الآلي
الأدب والمعايير
/ 1 / ISO 13322-2: تحليل حجم الجسيمات - طرق تحليل الصور - الجزء 2: طرق تحليل الصور الديناميكية
/ 2 / ISO 9276-6 تمثيل نتائج تحليل حجم الجسيمات - الجزء 6: التمثيل الوصفي والكمي لشكل الجسيمات والتشكيل
يمكن العثور على وصف مفصل لشكل الجسيمات هنا.
English 
日本語 
한국어 
français 
Deutsch 
Español 
português 
العربية 
tiếng việt 
