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显微粒度检测系统 DLM-300C(全自动显微粒度分析仪
一:蔡康颗粒度检测仪概述和显微粒度检测方法和应用范围:
(一)粒度分析方法
颗粒是在一定尺寸范围内具有特定形状的几何体。粒径就是颗粒的直径,一般以微米为单位。不同的方法将会给出不同的平均径,一般来说平均径的计算方法有以下几种:
    由于实际颗粒的形状通常并非为球形,因而常常采用等效径的概念,即当一个颗粒的某一物理特性与同质球形颗粒相同或相近时,采用该球形颗粒的直径来代表这个实际颗粒的直径。由于全氟丙烷人血白蛋白微球几乎全部为球形颗粒,可以认为仪器测得的等效径即为实际颗粒直径。
    粒度测试的基本方法有筛分法、显微镜(图像)法、重力沉降法、离心沉降法、库尔特(电阻)法、激光衍射/散射法、电镜法、超声波法,透气法等。其优缺点如下:
1.筛分法:优点:简单、直观、设备造价低、常用于大于40μm的样品。缺点:不能用于40μm以下细的样品,不能测定喷雾或乳剂等液体样品;
2.显微镜法:所测的粒径为等效投影面积径,计算出的为长度平均径。优点:简单、直观、可进行形貌分析,可以准确得到球形度、长径比等特殊数据。缺点:代表性差,速度慢,无法测超细颗粒,不宜分析粒度范围宽的样品,只检查相对较少的颗粒。这种方法只能作为质量或生产控制的简单判断方法。
3.沉降法(包括重力沉降和离心沉降):沉降法是根据不同粒径的颗粒在液体中的沉降速度不同测量粒度分布的一种方法。它的基本过程是把样品放到某种液体中制成一定浓度的悬浮液,悬浮液中的颗粒在重力或离心力作用下将发生沉降。大颗粒的沉降速度较快,小颗粒的沉降速度较慢,沉降速度与粒径的关系有Stokes定律来描述。

所测的粒径为等效沉速粒径,优点:操作简便,仪器可以连续运行,价格低,准确性和重复性较好,测试范围较大。缺点:测试时间较长,不能处理不同密度的样品。结果受环境因素和人为因素影响较大。不能用于材料不沉淀的乳剂或者密度很高快速沉淀的材料。
4.库尔特(电阻)法:所测的粒径为等效电阻径。其测定原理是电阻增量正比于颗粒体积,再将体积换算成圆球直径。需要对照标准来校准仪器。优点:操作简便,可测颗粒总数,统计出粒度分布,等效概念明确,速度快,准确性好。缺点:测试范围较小,小孔容易被颗粒堵塞,介质应具备严格的导电特性。
5.激光衍射/散射法:这种方法应该更准确地称为小角激光光散射(LALLS),依赖于最大光强衍射角与粒度成反比的事实。优点:测试范围宽(最好的
激光粒度仪的测量范围是0.04-2000um,一般的也能达到0.1-300um), 测试速度快(1-3分钟/次),自动化程度高,操作简便,重复性和真实性好,可进行在线测量和干法测量。可以测量混合粉、乳浊液和雾滴等。缺点:不宜测量粒度分布很窄的样品,分辨率相对较低。结果受分布模型影响较大,仪器造价较高。不需要对照标准来校准仪器,实际上没有真正的方法可以校准激光衍射仪器。
6. 电镜法:优点:适合测试超细颗粒甚至纳米颗粒、分辨率高。缺点:样品少、代表性差、仪器价格昂贵。
7. 超声波法:优点:可对高浓度浆料直接测量。缺点:分辨率较低。 8. 透气法:优点:仪器价格低,不用对样品进行分散,可测磁性材料粉体。缺点:只能得到平均粒度值,不能测粒度分布。
    不同原理的测定方法将会测量一个颗粒的不同的特性,如相同最小长度的球体、相同最大长度的球体、有相同沉降速度的球体、通过相同筛孔的球体、相同表面积的球体、相同体积的球体或者相同重量的球体,因而与另一种测量尺寸的方法得出的结果不同。对于一个单个颗粒可能存在的不同的等效结果。其实每一种结果都是正确的,差别仅在于它们分别表示该颗粒其中的某一特性。这就好像你我量同一个火柴盒,你量的是长度,我量的是宽度,从而得到不同的结果一样。由此可见,
只有使用相同的测量方法,我们才可能直接地比较粒度大小。


(二)应用范围


蔡康显微粒度检测系统DLM-300C适用于金刚石、碳化硅、药粉、石墨、磨料、陶瓷、硅灰石、金属粉、碳粉、涂料、水泥、硬质合金、催化剂、云母粉、填料等需要进行粒度分析和质量控制的各种粉末物料颗粒的形貌观察和粒度分析,一般可把微小颗粒放大到几千倍进行显微观察和粒度分析。

(三)蔡康DLM-300C粒度分析仪性能特点和系统组成:

1. DLM-300C颗粒图像分析仪利用工业级彩色高速摄象器进行图像或者视频采集,高倍蔡康光学显微镜放大成像,图像快速显示于计算机,直接实时观察颗粒形貌,利用专用软件进行颗粒数据处理,形态统计分析。

2. 粒度测量范围:0.5μm~5000μm

3. 接口方式:USB连接。

4. 平场消色差物镜,最大分辨率0.07微米,最大光学放大倍数1600倍,打印最大倍数4000倍(A4幅面)。

5. 供等面积和等周长两种基准下的个数、直径、面积、体积、圆形度等分布数据。同时提供颗粒数、D10、D50、D90、平均粒径、表面积、长径比等粒度分布数据,配有(30)多种图像分析和处理功能,可以满足各种图像处理需要。

6. 对采集的图像进行调整高度、宽度、亮度、对比度、滤波、填充等,提高分析分辨率,网格标注颗粒尺寸等功能,使测试结果更真实可靠。

7. 仪器分二种型号,技术原理、参数都相同,DLM-200C型颗粒图像分析仪配置高档透射生物显微镜,DLM-300C型颗粒图像分析仪配置高档透反射金相显微镜,DLM-300C还可用于陶瓷、金属等各种不透光物体表面晶形的观察分析或者金相平均晶粒度分析,也可以用于汽车表面镀层颗粒均匀度分析。

8. 颗粒形貌图像可存盘和打印,还可输出多种格式的测试报告。另可根据行业特殊要求,设计磨料、硅灰石等专用软件。

(四)、 图像分析处理功能

1. 色调处理:负像、灰度化、色调调整、亮度、对比度调整;

2. 图像矫正:水平镜像、垂直镜像、90度(逆时针)、90度(顺时针) 、旋转、放大、缩小任意比例缩放等;

3. 测量单位:微米、毫米、厘米、英吋任选;

4. 图像增强:对比度均衡、膨胀、腐蚀等;

5. 图像处理:图像锐化,边缘平滑,二值化,边界滤波,分析目标擦除、孔洞填充,手工擦除,手工连接,粒子属性查看、设置标尺、网格等功能;

6. 分析参数: (1)几何参数:每个颗粒的质心 X、Y 坐标位置,像素;
(2)当量几何参数:等面积圆直径,等周长圆直径,长径,短径,长径比;
(3)外接几何参数:每个颗粒的外接圆直径;
(4)光密度参数:图像 R、G、B、灰度分布;
(5)形态学参数:长径比,圆度系数;

 
二:蔡康颗粒度检测仪DLM-300C仪器系统图:
蔡康颗粒度检测仪DLM-300C(透反射型)

三:蔡康粒度检测仪特点和参数指标

1)蔡康显微粒度检测仪特点:
●通过数字摄像机可以在计算机显示器上直接观察、测量颗粒,准确测定非金属、金属颗粒的大小
●能同时将金属颗粒的反光区和阴影区合并测量
●鼠标引导测量(鼠标移动相应颗粒),自动给出测量数据
●对于测试颗粒分类汇总
●任意排版的图文混编的报告输出
●颗粒范围:0.5μm~5000μm

2)整体性能指标:
放大倍率:50X—3000X
颗粒范围:0.5微米—5000微米
光源:上下卤素光源
标准配置
○ 粒度测量显微镜
○ 电动控制平台(选购)
○ 高清像素高速工业数字摄像机
○ 0.01mm 物镜测微尺
○ 0.1mm 目镜测微尺(如果带目视则选购)
○ 蔡康DL-3000粒度测试分析软件
○ 计算机(选购)
○ 打印机(选购)
四:蔡康DL-3000粒度分析系统软件功能介绍
蔡康粒度分析软件DL-3000图像分析系统主界面

1)选择相应的粒度分析标准
2)装入需要分析的粒度图片
3)粒度分析计算自动测定
·粒度图片: 采集及处理后的粒度图片,显示在界面的左上方;提取的颗粒显示在界面右上方。
·取色:用“吸管”工具,可在左边“粒度图片”上提取六种以内的颜色,该颜色部分将被认为是“颗粒”。
·图像处理
“ 1、装入图像”:装入需要处理的粒度图片。
“提取算法 – 相似算法”:按RGB的阈值提取选种颜色对象。
“提取算法 – 同色算法”:除满足上述条件之外,还要满足“色系”的要求。
“取色方式 – 添加新色彩”:可选择多种颜色(6种以内)。
“取色方式 – 覆盖已取色”:只能选择一种颜色。
“2、色域提取”:按上述算法提取对象,提取阈值越大,选择范围越大。
“3、去除杂点”:杂点阈值越大,去除的杂点颗粒越大。
“4、空域修补”:修补阈值越大,修补的孔隙越大。
“5、色彩还原”:选取部分还原原始图像色彩。
上述工作完成后,“颗粒数量”将被自动计算出来。
4. 颗粒分析: 选取被认为是“粒度颗粒”的色彩,按上述方法对图像进行处理,用“颗粒分析”方法提取“粒度颗粒”部分,被提取的颗粒几何参数将在列表框中显示。软件将面积在“目标搜索”中“最小面积”和“最大面积”之间的颗粒视为“粒度颗粒”来处理。统计相关数据在“级别评定”栏目中显示。
5)适用标准:企业标准、行业标准或自定义标准。

蔡康粒度分析系统测试报告
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