马尔文FPIA-3000中文样本.pdf

粒 度 颗粒形状 流 动 颗 粒 的 粒 度 和 形 状 图像分 析 详细的技术规格请见 将将 先先 进进 技技 术术 化化 为为 简简 单单 操操 作作 流 动 颗 粒 的 粒 度 和 形状图像 分 析 随着对自身产品和生产流程的认识不断加深 您会逐渐发现您需要一种更加灵敏的分析工具 图 像分析是一种高性能技术 它对颗粒形状细微的变化和微量超细粒子的检测格外敏感 使用高灵 敏度的Sysmex FPIA 3000能轻松区别过去无法区分的样品 Sysmex FPIA 3000 流动颗粒图像分析仪以一种可靠和可重现的常规方式对粒 度和颗粒形状进行高分辨率的自动分析 在较短的时间内 一般不到3分钟 就可获得全面的颗粒表征数据 且无需复杂的样品制备 它从试样中获得每一 颗粒的各种信息 通过各颗粒的图像显示颗粒形状和粒度分布状况 进一步从 视觉上证实测量数据 2 Sysmex FPIA 3000 将将 先先 进进 技技 术术 化化 为为 简简 单单 操操 作作 FPIA 3000 所提供的服务 您需要 我们为您提供 简单强劲的解决方案 操作简单 准备试样 按 启动 即可 就这么简单 FPIA 3000专为注重简洁与速度的质量控制环节而设计 无需复杂的配置 或设定程序 颗粒形状灵敏度 使用大量形态参数 如球形等效直径 球形度和凸度等 充分描述颗粒 各种特性 计算每项参数的统计分布情况并在统计图上将它们连接起 来 该统计图就是这个试样唯一的指纹图谱 即大量的高质信息 利用 这些丰富的信息可更快地做出判定并区分在显微镜或传统粒度仪看起来 相同的材料 统计有效性 短时间内自动分析颗粒的统计有效数目 数目可多达300 000个 看得见的图像 储存所有颗粒的图像以便日后查询 每个图像都可链接到分布图中 可显 示分布图中不同区域内所有颗粒的图像 以进行不规则或团聚颗粒检 测 与所用分散剂的兼容性 FPIA 3000有两种类型 专为水和一般醇类设计的标准亲水型和为 腐蚀性溶剂设计的溶剂兼容型 定向控制 最大面积定向技术 随机定向会极大减少数据的有效性 而定向一致性 对统计有效粒度和颗粒形状的测量非常重要 已获专利的鞘流技术能够保证所有颗粒都被聚焦并始终保持颗粒以最大 面面向摄像机 符合规定 保证符合21 CFR 第11部分的各项技术要求 产品与公司未来 Malvern仪器公司一直致力于提供全球性服务与支持机构 高级的应用知识 稳定发展 和完善的客户服务 3 Sysmex FPIA 3000 1 将将 先先 进进 技技 术术 化化 为为 简简 单单 操操 作作 工作原理 频闪观测器 样品分散 和 图像捕捉 CCD 摄像机 扁平粒流 以每秒60帧速度捕捉图像 提取和分析每一颗粒的图 像 确定它们的粒度和颗 粒形状 然后按任一粒度和颗粒形状参数将颗粒图像 归类 从稀释的颗粒悬浮液中取样 让该悬浮液通过测量池 利用频闪照明技术和CCD摄像机捕捉颗粒图像 该系统包括已获专利的高速图像处理器 通过一系列精密复杂的数码成像过程提取 量化每一个颗粒 扁平粒流 鞘流室是FPIA 3000的核心部分 其设计和技术对仪器独特的成像功能起到至关重要的作用 它的目 的是将样品流最优化 从而得到一个理想的颗粒成像图 样品通过喷射管导入鞘流室 夹在鞘流之间 利用水动力 效应将颗粒悬液转化为扁平粒流 永保成功的图像分析 扁平粒流保证样品中所 有颗粒保持在同一聚焦层上并使它们的最大面始终朝向 摄像机 因而总能成功地捕捉图像 保证每一颗粒都被 准确计算 该仪器可分析并储存多达300 000个颗粒 生成具有高 度定量意义的高质量的数据 鞘流 样本样本 鞘流 扁面粒流扁面粒流 4 Sysmex FPIA 3000 将将 先先 进进 技技 术术 化化 为为 简简 单单 操操 作作 图像提取 确定阀值 轮廓清晰度 凭借灰度等级差别 从 背景像素确定颗粒像 素 描摹每一颗粒周边轮廓 并计算它们的面积 确定阀值 首先清理原始数据 去除错误干扰 再加上背景修正以 消除照明不均匀的情况 然后运用阀值 即灰度值百分 比 阀值可由用户按照样品来确定 但一般该值设置在 背景常见值的90 左右 将每一个比阀值灰度高的像素 确定为颗粒 将比阀值灰度低的其他部分确定为背景 起始像素 轮廓清晰度 用循环码技术描摹颗粒的周边轮廓 循环码为每一个像素赋一 个值 用来反映该像素与临近像素之间的关系 例如与相临两 个像素成直线排列的像素 如图中的像素 e 所赋的值不 同于与临近像素成角度排列的像素 如图中的像素 d 所赋的 值 最后将该像素里所有循环码的数值加起来 这样所计算出 的周长比仅统计像素个数 再将所有像素等量加权得出的结果 更加准确 5 Sysmex FPIA 3000 将将 先先 进进 技技 术术 化化 为为 简简 单单 操操 作作 Following image extractio 形态参数计算 宽度 长轴 完成图像摄取后计算各类形态参数 这些 短轴 形态参数可激活灵敏度更强的表征过程 重心 最大距离 因为它们能捕捉到手动显微镜或传统粒度 测量技术无法检测到的颗粒状态的细微变 长度 化 长轴 参数 定义 CE 直径 基于N A V 值 周长 面积 长度 宽度 最大距离 最小距离 Ferret 横向和竖向 直径 Martin 横向和竖向 直径 Krumbein 横向和竖向 直径 等效周长直径 与颗粒具有同等面积的圆的直径 显示3种值 N 数量加权 所有颗粒在分布上 同等地加权 A 按面积加权 与面积成正比来进行加权的颗粒 两倍于该面 积的颗粒在分布上将使密度百分比为原来的两倍 V 按体积加权 与体积成 正比来进行加权的颗粒 颗粒实际周长 颗粒实际面积 从周长上一点到另一点所有可能的直线都被投射到主轴上 最小转动能轴 这 些投射的最大长度就是该物长 从周长上一点到另一点所有可能的直线都被投射到辅轴上 这些投射的最大长度就 是该物宽 颗粒中任意两个像素之间的最大距离 最大距离方向的90度投影 取决于颗粒的定向 外部横向和竖向卡规尺寸 取决于颗粒的定向 通过重心的横向和竖向尺寸 取决于颗粒的定向 平行于横向与竖向直径测量出的最大内部横向 竖向尺寸 与颗粒具有同等周长的圆的直径 6 Sysmex FPIA 3000 将将 先先 进进 技技 术术 化化 为为 简简 单单 操操 作作 形态参数计算 续 参数 定义 凸度 A A B 凸度 凸度是物体面积除以虚构的包裹 着该物体的 橡胶带 所圈出的 那部分面积得出的值 凸度值在 0 1之间变化 凸起处凸度值为 1 0 凹陷处凸度值较小 接近 0 凸起外壳周长 凸起外壳面积 强度平均值 强度标准偏差 纵横比 Ferret 纵横比 宽度 高度 纵横比 最小 最大距离 凸度 周长 凸度 面积 球形度 凸起外壳的周长 形状由绕颗粒延展的模拟弹性波 段来确定 凸起外壳的面积 颗粒中每一像素所有灰度值的平均值 颗粒中每一像素所有灰度值的标准差 最大Ferret直径除以最小Ferret直径 宽度除以长度 最小距离除以最大距离 凸起外壳的周长除以实际颗粒的周长 实际颗粒的面积除以凸起外壳的面积 等面积圆周周长除以颗粒实际周长 颗粒越 接近球形 球形度越接近1 颗粒越呈拉长状 或越不平滑 球形度就越小 形态参数如球形度 凸度和纵横比等 为用户提供 了一套高度灵敏的工具 识别和量化颗粒形状的细 微变化并为每一个样本提供独一无二的 指纹 图 谱 为进行快速简单的对比 每个参数都规定在0 到1之间 传统上由人来进行的定性描述 如锯齿 状 平滑或针状等 都可精确量化 这样就把它们 跟重要的工序变量或终端产品变量如流动性 有效 面积和研磨效率等联系起来 球形度 7 Sysmex FPIA 3000 www malvern co uk 将 先 进 技 术 化 为 简 单 操 作 实现操作的软件 FPIA 3000软件具有强大功能 始终将操作的简易性放在首位 马尔文公司和Sysmex公司在编程和 测试方面 例如分析软件上 具有丰富的经验 让您从仪器和测试数据中获得最多信息 记录界面 可配置的记录界面方便您查阅简要的测量 结果并定义每一条目中的信息 您可选择查看一个或多 个记录项以及每一记录下相关的详细情况 散点图表 颗粒图像和原始统计数据等 结果界面 用三幅图表显示每次分析的结果 粒度分布图 绿色 颗粒形状分布图 红色 和粒度 与颗粒形状散点图 蓝色 每一分布相关的统计参数也 一并显示在内 如平均值 峰值 以及中值 低值 高值等 颗粒显示界面 该界面保存所有颗粒图像 这些图像可 通过颗粒观测器进行查看 并可将图像随意放大或按任 意粒度或颗粒形状参数加以归类 方便操作者简单快速地 发现各种异常情况 可能是团聚或未预计到的杂质颗 粒之类的情况 8 Sysmex FPIA 3000 www malvern co uk 将将 先先 进进 技技 术术 化化 为为 简简 单单 操操 作作 软件 续 在获得每一信息详细资料基础上 软件更加巧妙地利用该数据进行多项记录结果的比 较 从而发现各种细小的差别并确定主要参数值的趋势 显示多个散点图界面 可并排查阅8个散点图 直观就能 快速地对分析结果进行比较 操作者无须深入查找每 一条信息的具体统计数据就可迅速发现一些粗略的差 异或大致趋势 对任何异常情况或显著差异都可深 入追查原始数据 进行调查 分图显示界面 进一步绘制多项信息图 进行更加细 致入微的比较 数据分别显示在三幅图中 粒度 频率分布图 颗粒形状分布图和粒度累积分布图 累积 分布图专用在分析方法研究阶段评估可重复性 趋势图显示界面 绘制多项测量图 比较各种参数的趋势 用户可自行设定所需显示的参数 还能横跨测量项目 对统计数据进行计算 如计算平均值的平均值 平均 值的标准差等 这种趋势图可以显示各种数据表 而 无须再次导出数据进行相关处理 因而让操作者 可直接采取必要措施 9 Sysmex FPIA 3000 将将 先先 进进 技技 术术 化化 为为 简简 单单 操操 作作 数据解读 快速简洁的对分析数据进行解读 对当今繁忙而高效的研发和质量控 制实验室来说具有至关重要的作用 为了促进快速判断 FPIA 3000软 件在图表呈现出的定性数据和定性图像之间建立起链接 方便用户在两 种信息间进行简单快捷的转换 而且始终保持两者间的关联性 可以对 每一种分布设置限制以排除某些数值 然后在不受已排除颗粒干扰的情 况下自动对统计数据进行重新计算 下面两个例子详述了该软件是如何 通过统计分布和颗粒图像全面表征和解释样品的 例 1 纤维样品 单从统计数据解读的结果就可显示该样品呈现纤 维状或针形 下面的图像可证实这一事实 该趋势表明 球形度随粒度 的增大而 减 小 平均球形度0 6 例 2 团聚的磨料样品 单从统计数据解读的结果就能显示该样品含有团 聚物 下面的图像可证实这一事实 该趋势表明 球形度随粒度 的增大而 减 小 平均圆 度0 9 10 Sysmex FPIA 3000 将将 先先 进进 技技 术术 化化 为为 简简 单单 操操 作作 主要应用 FPIA 3000可广泛应用于所有工业部门 无论何时何地 您需要精确 可靠和可重现的 粒度和颗粒形状分析 FPIA 3000都能为您提供最理想的解决方案 在生产的任何阶 段 从初期研发到过程分析 从生产过程中的难题解答和根源分析 到终端产品的质 量控制 该仪器都让您获得对产品和过程前所未有的全新认识 调 色 剂 调色剂生产商需要确定粒度和颗粒形状以保证达到最佳流动性和附着能力 调色剂颗粒接 近但不完全达到球形时最为理想 球形度接近0 95 过低的球形度会造成流动性不佳和 磨损加剧 而达到完全球形 球形度为1 0 又会使颗粒具有自润滑性 无法充分粘附在打 印材料上 陶 瓷 可将FPIA 3000用于各种各样的陶瓷应用领域 精确测量颗粒的粒度和颗粒形状特性 其 应用之一就是为汽车工业中复杂金属部件的 消失模铸造 设计模具 除非陶制模具具有 适当的渗透性 与颗粒粒度和颗粒形状有紧密联系 否则无法实现铸件的完整性 磨 料 切 削 粉 磨料由各种不同的材料研磨而成 如氧化铝 AI203 碳化硅 SiC 立方氮化硼 CBN 或金 刚石 由于具有一定的硬度 其颗粒形状使这些材料具有研磨特性 将之并入适当的母料 后 可用于制作砂纸 磨轮 线锯以及喷砂器等 FPIA 3000可用来精确测定和控制这些不 同颗粒的颗粒形状 医 药 药品中赋形剂组成成分具有不同的物理属性 这会导致最终配方的变化 尽管规格都一 样 但不同原材料供应商所提供的材料之间仍可能存在差别 因此仅用粒度信息预测产品 性能差别常显得不够充分 由于在湿法测量时FPIA 3000会调整颗粒方向并将它们分散开 来 因而可以将它应用在易碎的针状结晶体上 在生产过程变化与最终产品性能之间建立 起因果关联 生 物 技 术 现今许多与生物技术产业相关的过程对高灵敏度形状分析的需求越来越多 色谱柱分析法 是区分和净化复杂蛋白质混合物的常用方法 FPIA则可控制包装密度并找出不符规格的颗 粒 现在人们能够生产在粒度和形态上都适合配方的蛋白质晶体而且还实现了散装运输 FPIA仪器能用于这类晶体的质量控制 目前所有生产量达到一定数量的化学公司都要求进 行环境毒性检验 基于海藻生长抑制的简单测试就是一种常用的检验方法 FPIA仪器能结 合粒度和颗粒形状参数简单快捷地测量生长抑制情况 11 Sysmex FPIA 3000 Sysmex FPIA 3000 技术指标 湿法样品的动态粒度和颗粒形状测量 技术指标 测量技术 自动图像分析 流动式计数 光源白光频闪观测仪 60Hz 检测器 CCD 电荷耦合器 测量模式 高倍率 2x 二级镜头 低倍率 0 5x 二级镜头 粒度范围 标准配置 1 5 m 40 m 总倍数 20 x 6 m 160 m 总倍数 5x 初级镜头 10 x 粒度范围 高倍配置 0 8 m 20 m 总倍数 40