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Automatisierte Bildverarbeitung

Die meisten Methoden der Partikelgrößenmessung basieren auf der Annahme kugelförmiger Teilchen.Diese Hypothese führt zu signifikanten Fehlern bei der Analyse, wenn die Teilchen Flocken oder Stabform sind.Speziell bei solchen hochform-anisotropen Partikeln bietet die automatisierte Bildgebung eine hervorragende Alternative zur Bestimmung maßgeschneiderter Größenvorgaben.

Automatisierte Bildgebungsverfahren zur Bestimmung der Partikelgrößenverteilung eines Materials bieten einen fundamentalen Vorteil gegenüber alternativen Methoden wie statischer Lichtstreuung, Sedimentation oder Siebung: Jedes Teilchen wird einzeln fotografiert!Daraus ergeben sich mehrere wichtige Vorteile für die Bestimmung der Partikelgrößenverteilung:

  • Realistische Proportionalwerte auch an den Rändern der Größenverteilung, d. h. Erkennung überdimensionierter Teilchen oder feiner Partikel
  • Visuelle Beurteilung des Dispergierenden Zustands einer Probe (Dispergierungsqualität, Vorhandensein von Agglomeraten)
  • Berechnung sinnvoller Größenparameter, z. B. geodätischer Länge oder Feret-Durchmesser für Fasern, je nach Anwendung
  • Auswahl des geeigneten Verteilungstyps (Volumen, Zahl) je nach Aufgabenstellung

  • Darüber hinaus bietet die individuelle Photographie der Teilchen die Möglichkeit, statistische Berechnungen über die Partikelform vorzunehmen, die in der Praxis eine weitere Differenzierung der Materialien ermöglicht.So spielt z.B. die Form der Anisotropie, die Abweichung der Partikel von der idealen Sphäre oft eine entscheidende Rolle für ihre Anwendung und Weiterverarbeitung,,Anoden8211; z.B. die Förderung oder Verdichtung von Pulvern, der Einfluss auf die Rheologie in Dispersionen oder, neben der Partikelgrößenverteilung, die Rauheit der Teilchenoberflächespielt eine wichtige Rolle für die erfolgreiche Gestaltung oder Polierung.

    Die Notwendigkeit maßgeschneiderter Partikelgrößen und Formparameter in Verbindung mit stetig wachsender PC-Verarbeitungsleistung sorgt dafür, dass automatisierte Bildgebungsverfahren für einen Markt, der 95% nicht sphärisch ist, immer relevanter werden.

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    Instrumente
    Verfahren der Messung

    Die Bestimmung der Partikelform durch automatisierte Bildgebung umfasst 4 grundlegende Schritte:
    1NeinNein.Aufnahme von Bildern
    2NeinNein.Bearbeitung von Bildern
    3NeinNein.Erkennung von Objekten
    4NeinNein.Klassifizierung

    Kette der Verarbeitung

    Kette der Verarbeitung

    DieAufnahme des Bildeswird bei Bedarf durch spezielle Digitalkameras in Kombination mit einem Mikroskop gewährleistet,um die Partikel zu vergrößernNeinNein.Die Teilchen können neutral (zNeinNein.BNeinNein. auf einem Ziel) oder auch in Bewegung seinNeinNein.DieDispergierung(Trennung) von Partikeln ist sowohl im Trockenmodus (zNeinNein.BNeinNein. durch einfaches Fördern und Riddeln oder durch den Einsatz von Druckluft) als auch im Nassmodus in einem Lösungsmittel möglichNeinNein.Eine absolute Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Partikelform-Analyse sind hohe Auflösung,Bildschärfe,gute Probendispergierung,was zur Messung einzelner Partikel und zur entsprechenden Vergrößerung führtNeinNein.Weitere Erläuterung dieses Ausdrucks erforderlich etcNeinNein.Bearbeitung von BildernDurch entsprechende Software entstehen verbesserte Bilder: zNeinNein.BNeinNein. vereinzelte Pixel und Kantenpartikel werden eliminiert,Helligkeits- und Signalgeräuschschwankungen retuschiert und Agglomerationspartikel getrenntNeinNein.Der Hauptteil inErkennung von Objektenist BildBinarisierungwobei jedes Bildpixel einem Teilchen (schwarz) oder dem Hintergrund (weiß) mit Hilfe einer Schwelle zugeordnet wirdNeinNein.Die Erkennung von Objekten (Teilchen) und Feature-Attribution wird durch die Software realisiertNeinNein.In dem letzten SchrittKlassifikationDie Teilchen werden in Klassen (zNeinNein.BNeinNein. Größenäquivalentklassen) auf der Grundlage ihrer zugeordneten Eigenschaften (Größe und Formparameter) angeordnetNeinNein.

    ZahlreicheGröße und Formkann anhundder Partikelbilder durch die entsprechende Software bestimmt werdenNeinNein.Wichtige Größen sind zNeinNein.BNeinNein.(CE) äquivalenter Scheibendurchmesser Deqmaximaler eingeschriebener Scheibendurchmesser Din,Faserlänge XLG(geodäsische Länge)undDurchmesser der Faser XFDNeinNein.

    Der äquivalente Scheibendurchmesser entspricht dem Scheibendurchmesser gleicher Fläche wie 2-D-projizierte Partikel,der in der Verfahrenstechnik häufig als Größenindikator für unregelmäßige geformte Partikel verwendet wirdNeinNein.Im Gegenteil entspricht der maximal eingeschriebene Scheibendurchmesser des 2-D-projizierten Partikels mehr oder weniger dem SiebdurchmesserNeinNein.Die geodätische Länge und der Faserdurchmesser sind für die Charakterisierung von Fasern sehr gut geeignetNeinNein.

    Wichtige Größen automatisierte Bildgebung

    Wichtige Größen automatisierte Bildgebung

    Es gibt zahlreiche und anwendungsspezifische FormparameterNeinNein.Das Ziel besteht darin,zusätzlich zur Partikelgröße zusätzliche morphologische Parameter zu erhalten,wodurch die Partikeleigenschaften besser oder grundsätzlich beschrieben werden könnenNeinNein.Beispiele hierfür sind das Aspect-Verhältnis AD 8221;,das Verhältnis von Länge zu Breite der Teilchen,„ TK 8220; Kreislaufbereich ZK 8221;,ein Indikator für die Teilchenabweichung vom idealen Kreis und „ T2202C“; der konkavity-Index C 8221;,der das Verhältnis der Flächendifferenz der konvexen Hülle und der Fläche des Teilchens zu konvex widerspiegeltNeinNein.Ein weiterer wichtiger Formparameter ist die Darstellung der TeilchenabdeckungNeinNein.

    Wichtige Formparameter automatisierte Bildgebung
    Wichtige Formparameter automatisierte Bildgebung

    Literatur und Normen

    /1/ISO 13322-2: Partikelgrößenanalyse „ Kombi-82111“; Bildanalysemethoden „ Kombi-82111“; Teil 2: Dynamische Bildanalyse
    /2/ISO 9276-6 Darstellung der Ergebnisse der Teilchengrößenanalyse § 28211; Teil 6: Beschreibung und quantitative Darstellung der Teilchenform und -morphologie

    Eine ausführliche BeschreibungForm der Partikelfinden Sie hierHIERNeinNein.
    • No.9, Ganquan Road, Jinquan Industrial Park, Dandong, Liaoning, China.
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    • 86-415-6163800
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