颗粒形状测量时，随机方向测量的重要性

颗粒形状测量

颗粒形状在工业上越来越被认为是监测许多工业材料和工艺的理想方法。在许多应用中，颗粒的圆度会影响制造过程中的性能和流动性。例如，在某些情况下，测量表面光滑度会影响磨料的性能。

对于那些已经意识到其颗粒的不规则性会影响可制造性和有效性的人来说，用于形状分析的显微镜，从历史上看，一直是解决方案。显微镜(也称为静态图像分析)对颗粒进行定向，使颗粒的最大面积面向观察点。这种技术可能足以提供粒子形状的一般概念，但在使用粒子形状分析来控制过程时是不够的。

从强迫取向粒子中获取数据只能提供充分理解粒子将如何表现所需的部分信息。提供有限信息的仪器可能导致对原材料的错误假设，进而影响最终产品的性能。因此，用于过程控制的颗粒形状系统必须能够充分分析颗粒的所有尺寸。

图1显示了一个聚苯乙烯乳胶珠，它是球形的，一个粒子是扁平的圆盘。虽然两者在等效球直径上得到的结果相似，但左边的球体与右边的平圆盘却有很大的不同。一个将粒子的最大面积定位在观察点的系统将无法看到粒子的所有维度。

图1

对于静态图像分析系统或显微镜，将颗粒的最大区域朝向观察点，这些颗粒被报告为相同并呈现类似的等效球形尺寸数据。然而，由于其形状的本质，这些颗粒在制造过程中会以不同的方式流动，并对最终产品产生不同的影响。

图2显示了一个晶体样样品，其形状平坦，呈六边形。这些样品的特性是用Pi Sentinel PRO动态图像分析仪测定的，该分析仪专为随机粒子取向而设计。Pi Sentinel PRO也像传统的激光衍射系统一样对样品进行再循环。

图2

来自动态图像分析系统的典型粒子缩略图。注意随机方向允许分析粒子的所有维度，而不仅仅是最大的区域。随机方向(用于捕获真实的颗粒尺寸)和样品的再循环(用于统计精度)是两个特征，它们在世界范围内许多原材料的过程控制中标准化激光衍射方面发挥了重要作用。

图3显示了图2所示的样品晶体的绘图结果。

图3

平坦粒子的统计结果。请注意，100 μm以上的峰是其最大面积面向观察点的颗粒。100 μm以下的颗粒是被分析颗粒在其他方向上的变化。

Pi Sentinel PRO的目的是为用户提供准确的结果，以便他们的过程可以被监控或调整。有了这样一个系统，用户就可以放心，所获得的数据是他们样本的真实代表。

在这个应用中，很明显，随机方向提供了更好的样品表示，当真实的颗粒形状对最终产品的功效至关重要时，它是首选的方法。视觉分析公司的Pi Sentinel PRO采用了两个重要的特点:随机方向和样品的再循环。这两个特点有助于确保样品的真实表现和准确的数据。

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