Avec la diffraction laser, la granulométrie est déterminée par la figure de diffraction caractéristique d’un collectif de particules. En revanche, l’analyse d’images capture les propriétés physiques de chaque particule. La distribution d’une propriété telle que la taille ou le descripteur de forme peut ainsi être résolue dans presque toutes les classes. Avec l’analyse d’images, même les plus petites quantités de particules trop grosses ou trop petites peuvent être détectées. Même les particules individuelles ayant des propriétés géométriques spécifiques telles que les agrégats, les brisures ou les particules étrangères sont traçables. L’analyse d’images fonctionne de la même manière qu’un microscope moderne : une caméra numérique dotée d’une optique spéciale capture les particules dans le champ de mesure. Les informations physiques sur les propriétés des particules sont transmises à un ordinateur. Le logiciel d’évaluation détermine les descripteurs de taille et de forme de chaque particule dans les images.
Lors de l’analyse d’images dynamique, les particules s’écoulent en continu dans le volume de mesure contrôlé par la caméra. Le mouvement libre conduit à une orientation aléatoire des particules. Des perspectives différentes, leur forme et leur distribution de taille peuvent être déterminées avec précision. Avec une alimentation continue de particules dispersées, des résultats fiables et représentatifs sont obtenus sur la base d’un nombre de particules statistiquement significatif. En contrôlant étroitement la concentration du flux de particules, on empêche la superposition de particules.
En savoir plus sur l’analyse d’images dynamique [EN]
Notre solution avec les QICPIC et PICTOS
Le concept de base est la combinaison du disperseur bien établi RODOS avec une analyse d’images dynamique (DIA). Un flux de particules bien dispersé est conduit à travers le plan image. En raison de la dispersion, les particules sont séparées les unes des autres par le gaz de transport et les particules qui se chevauchent sont largement évitées. Ainsi, un nombre élevé de particules par image peut être capturé.
Comme les particules sont accélérées par le processus de dispersion, il faut prêter attention à un éventuel flou de mouvement. Les lampes flash disponibles dans le commerce avec des temps d’exposition typiques de 100 µs ne peuvent pas être utilisées, car le flou de mouvement atteindrait 10 mm pour des vitesses de particules de 100 m/s. Sympatec a donc mis au point une source de lumière pulsée spéciale offrant un temps d’exposition inférieur à 1 ns, produisant un flou de mouvement de 100 nm seulement pour la même vitesse. Cette taille est inférieure à la plus petite taille de pixel de 0,55 µm et invisible pour la caméra. Cette méthode a donc l’apparence d’une analyse d’image statique.
Afin de détecter les bords de la particule avec précision, le flux de particules est imagé en transmission à l’aide d’un objectif d’imagerie spécial, qui ne transmet à la caméra que des rayons lumineux presque parallèles à l’axe optique. En combinaison avec une illumination parallèle, les particules même très transparentes sont représentées « en noir », à condition que leur indice de réfraction diffère de celui du fluide environnant et que leur lumière soit réfractée. Différents objectifs montés sur un carrousel permettent de sélectionner par logiciel une gamme de mesure spécifique.
La caractéristique la plus importante est un temps d’exposition dans le régime inférieur à la nanoseconde et une fréquence de capture d’image allant jusqu’à 500 images par seconde. Cela permet d’utiliser le disperseur par voie sèche éprouvé RODOS pour la caractérisation des poudres cohésives les plus fines. Et sur la base d’un grand nombre de particules mesurées, un niveau de confiance élevé est obtenu pour la mesure.
Notre puissant logiciel d’évaluation prend en charge la détermination simultanée de toutes les caractéristiques de taille et de forme pertinentes. Les mesures de longueur, de largeur, de circonférence et de diamètre équivalents d’un cercle décrivent la taille d’une particule. La sphéricité, le rapport de forme et la convexité fournissent des informations sur la forme. Les fibres peuvent également être correctement évaluées avec leur longueur, leur diamètre, leur rectitude et leur allongement. Une galerie de particules associée à des critères de filtrage définis par l’utilisateur facilite la création de rapports spécifiques et significatifs.
Outre la combinaison du QICPIC et du puissant disperseur RODOS, il est également possible d’associer le QICPIC au disperseur par gravité GRADIS pour les gros produits secs. Les fibres sont dispersées et analysées avec les QICPIC et FIBROS. L’unité de dispersion liquide LIXELL est spécialement conçue pour les suspensions et les émulsions. OASIS combine des analyses sèches et humides en une seule unité.
Utilisant des composants haute performance, notre capteur modulaire QICPIC développe toute la puissance de l’analyse d’images dynamique. Les composants éprouvés du QICPIC sont également disponibles pour l’intégration aux procédés industriels. Avec PICTOS & Co, le disperseur et le détecteur QICPIC sont intégrés dans un seul corps robuste, développé spécifiquement pour les applications en ligne sèches et liquides. Des technologies élaborées pour l’échantillonnage in-ligne représentatif comme le TWISTER et de nombreuses possibilités d’alimentation spécifiques au client font de l’analyse d’images un excellent choix pour le contrôle de procédé.
