Dynamische Bildanalyse

In vielen Anwendungsbereichen sind Korngrößen- und Kornforminformationen wichtige Prozess- und Qualitätsindikatoren. Auf Basis der digitalen Bildverarbeitung ist es dem CAMSIZER / CAMSIZER XT unmittelbar möglich, die Partikelform und -größe des Probengutes detailliert und repräsentativ zu analysieren.

Der Vorteil der beim CAMSIZER / CAMSIZER XT eingesetzten Full-Frame-Kameras, welche die Partikelprojektionen verzerrungsfrei in ihrer Ganzheit erfassen, zeigt sich besonders bei der Vermessung der Kornform. Die patentierte Messanordnung – zwei Digitalkameras als adaptive Messeinheit – verbessert und optimiert die Partikelanalytik mittels digitaler Bildverarbeitung. Hierdurch ist es möglich, ohne Messbereichsumstellungen oder Justagearbeiten ein breites Kornspektrum von 1 µm bis 30 mm hochgenau zu vermessen.

Die Probe wird über die Förderrinne dem Messfeld so zugeführt, dass alle Partikel in den Erfassungsbereich fallen. Zwischen den beiden Digitalkameras (CCD) findet während des Messvorgangs eine Aufgabenteilung statt. Die Kamera Basic (CAM-B) erfasst große Partikel, die Kamera Zoom (CAM-Z) registriert die kleinen Partikel. Die berührungslose, optische Vermessung erfolgt in Echtzeit und ermittelt simultan alle gewünschten Informationen zu Korngröße und Kornform.

Kornformanalyse und Anwendung

Bedingt durch den hohen Informationsgehalt der beim Messvorgang gewonnenen Digitalaufnahmen lassen sich die Partikelprojektionen in vielerlei Hinsicht auswerten. Applikationsspezifisch vermisst der CAMSIZER / CAMSIZER XT die Partikelprojektionen nach diversen Flächen-, Umfangs- und Längenmaßen. Dazu wird jeder einzelne Partikel hochauflösend gerastert und in 64 Raumrichtungen gescannt. Als Ergebnisse erhält man beispielsweise:

  • Sehnenmaße
  • Breiten-/Längenverhältnisse
  • Martin-Durchmesser
  • Rundheit
  • Feret-Durchmesser
  • Symmetrie
  • Gestreckte Länge
  • Konvexität

Applikationsbeispiele zur Kornformanalyse sind:

  • Anteilsermittlungen von Mischungskomponenten (siehe Grafik)
    z.B. Ionentauscher und Aktivkohle für Wasserfilter sowie Glasperlen und Korund in Farben zur Straßenmarkierung
  • Bestimmung der Schneidhaltigkeit (Splittrigkeit)
    z.B. Qualitätsbeurteilung von Schleifmitteln im Vorfeld der Weiterverarbeitung
  • Analysen des Bruchanteils von Granulaten
    z.B. Ersatz aufwändiger Bruchuntersuchungen über Rolleigenschaften von Granulaten
  • Erfassung der Breiten-/Längenverteilung von Extrudaten („Stäbchen”)
    z.B. Raumdichtebestimmung von Katalysatoren in Reaktorbehältern
  •  Vorhersage des Fließ- und Kompaktierverhaltens
    z.B. Verpressung von Pulvern und Granulaten in Tablettenform

Großer dynamischer Messbereich

Der CAMSIZER XT bietet dank des patentierten Zwei-Kamera-Prinzips sowohl eine exzellente Auflösung, als auch die zuverlässige Erfassung von Überkorn-Partikeln mit sehr hoher statistischer Sicherheit. Die Grafik zeigt einen Vergleich zwischen zwei unterschiedlich gemahlenen Kaffeeproben mit einem ähnlichen d50-Wert. Die rote Kurve repräsentiert eine schmal verteilte homogene Probe während die grüne Kurve einen höheren Anteil von Unter- und Überkorn zeigt.

Hervorragende Reproduzierbarkeit

Das große Sichtfeld des patentierten Zwei-Kamera-Systems garantiert, dass die volle Breite des Partikelstroms erfasst wird. Das Resultat ist eine hervorragende Wiederholbarkeit, selbst bei kleinsten Probenmengen. Die Grafik zeigt fünf aufeinanderfolgende Messungen eines 3-modalen Gemisches von Glasperlen in einem Größenbereich von 50 μm bis 1,5 mm. Jede Messung dauerte ca. 2,5 Minuten, bei 5 Millionen erfassten Partikel pro Messung.