Transcript camsizer xt - Messe München International
CAMSIZER CAMSIZER XT Neue Möglichkeiten zur Partikelanalyse mit Dynamischer Bildverarbeitung
Gerhard Raatz Retsch Technology GmbH Analytica 2012, München Halle A1 , Stand 203
Partikelgrößenmessung von Mikro- bis Millimeter
Laserbeugungs analysator LA-950 Analysensiebmaschinen AS 200 , AS 200 jet, AS 300
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Messprinzip Bildanalyse
Statische Vergleich
Dynamische Bildanalyse ISO 13322-1 ISO 13322-2
- Hohe Auflösung - 2 Dimensionen - Einige hundert Partikel - Mittlere Auflösung - 3 Dimensionen - Mio. Partikel © Retsch Technology GmbH 3
Dynamische Bildanalyse Aufbau des CAMSIZER
- Messung von frei rieselfähigen Schüttgütern - Messbereich von 30 µm bis 30 mm © Retsch Technology GmbH 4
CAMSIZER: Zwei-Kamera-System
Basic-Kamera Zoom-Kamera
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Zwei Geräte: CAMSIZER – CAMSIZER XT CAMSIZER CAMSIZER XT
•
30 µm – 30 mm
•
Trockenmessung
•
Für frei rieselfähige Schüttgüter
•
1 µm – 3 mm
•
Nass- und Trockenmessung
•
Für feine und agglomerierte Produkte
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CAMSIZER XT
1. erweiterter Messbereich von 1 µm bis 3 mm durch neu entwickelte Optik 2. Verschiedene Dispergiermöglichkeiten Das Messprinzip wird damit anwendbar für • feine Pulver • Suspensionen • Emulsionen © Retsch Technology GmbH
Messprinzip CAMSIZER XT
Neue Optik mit höherer Auflösung für das Zwei-Kamera-Prinzip Probenstrom Objektiv 2 Basic Camera Lichtquelle 1 Linsen Zoom Camera Objektiv 1 Lichtquelle 2
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Auflösung
Partikeldetektion
Ein Partikel wird detektiert, wenn mindestens die Hälfte eines Pixels abgedeckt ist.
CCD - Basic CCD - Zoom CAMSIZER 75 µm 15 µm CAMSIZER XT: 15 µm 1 µm
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CAMSIZER XT Highlights
Highlights des optischen Systems:
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Mehr als 275 Bilder pro Sekunde
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Full-Frame-Kameras mit einer Auflösung > 1.3 Megapixel
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Separate Lichtquelle für optimierte Helligkeit, Homogenität und Kontrast
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2 Kameras: hohe Auflösung kombiniert mit exzellenter Statistik für einen großen dynamischen Messbereich
•
Bildverarbeitung in Echtzeit: Jeder Partikel in jedem Bild wird analysiert
•
Hunderte Partikel pro Bild: exzellente Statistik in kürzester Zeit Der CAMSIZER XT hat einen größeren dynamischen Messbereich mit besserer Statistik und Reproduzierbarkeit als jedes andere Bildanalysegerät
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Modulares Konzept der Probenzufuhr: "X-Change" Flexible Konfiguration für einen breiten Anwendungsbereich einfach • sicher • schnell
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Trockendispergierung X-Dry
Trockendispergierung (2 Optionen) X- Fall (Freifalldispergierung ) X-Jet (Druckluftdispergierung )
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Messmodul – X-Jet Trockendispergierung mit X-Jet
Messbereich von 1 µm bis 3 mm Für feine Pulver und Agglomerate Trockendispergierung durch Druckluft: Druck von 0,2 bar bis 4,5 bar
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Messmodul – X-Flow Nassdispergierung mit X-Flow
Messbereich von 1 µm bis 600 µm Für Emulsionen und Suspensionen Optimale Dispergierung durch Ultraschallbad Optional für organische Lösungsmittel
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Direkte Größenmessung am Einzelpartikel Korngrößendefinition Auswertung von Schattenprojektionsflächen Wie groß ist dieses Partikel?
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Größenmodelle
x c min “Breite” x c min x Fläche “Durchmesser über Projektionsfläche”
A
x Fe max “Länge” x Fe max
A‘ = A
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0 0 3 1 2 0 0 0 0 4 2 0 0 5 3 0 0 6 4 0 0 7 5 M T a r a p : \ . . . r D h o s k f i l e : S i s t r i b u e a a m t o p m r e r e n l e A - M _ e B n e a t r e e t i n g s i c _ 0 \ C . 2 l t s : A % M D . a A f g T \ S a m p l e A \ S a m p l e A _ B a s i c _ % 0 . 2 _ x c _ m i n _ 0 0 1 f Q 3 G M T Q a r a 3 h p o : \ . . . r D ] s k f i l e : S i s t r i b u a e a m t o p m r e r e n l e A S - M _ S e S B n e a a a m m m a e t r e p l t s : p t i n g s i c _ p
x
l e A A . 2 0 \ C B % . a M _ A D a \ S T l e A B _ a f g s i c _ s i c _ l e A a B _ s i c _ 0 0 0 . 2 . 2 . 2 % % % a _ m _ _ p x c _ l e A x F a e m r e m a a i n _ _ 0 1 0 p 0 0 0 l e A 1 0 1 f f _ B f a s i c _ 0 % . 2 _ x c _
x
m i n _ 0 1 0 f
Fe max
0 0 8 6 7 0 8 ] 0 S S S m m m a a a p p p l e A l e A l e A _ _ _ B B B a a a s i c _ s i c _ s i c _ 0 0 0 % % % . 2 . 2 . 2 _ _ _ x F x c _ a e r e m m a a i n _ _ 0 0 0 0 0 1 0 1 1 f f f 0 . 2 0 . 4 0 . 6 1 x [ m m 1 0 0 0 . 2 0 . 4
Unterschiedliche Größenmodelle
0 . 6 1 ] m ]
Unterschiedliche Ergebnisse
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Kornform
• Breiten-/
Längen verhältnis
x c x Fe min max
• Rundheit 4 A U .
2 • Symmetrie 1 2 1 min r 1 r 2 • Konvexität
A
real
A
konvex x c min x Fe max
A
r 1
S
r 2
U
A
konvex
A
real
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Kornformanalyse: Bestimmung von Mischungsanteilen
C : \ . . . h - 3 p x \ C a d m a e s s u n e g 0 n 3 0 \ A 3 _ K 2 2 5 , 1 _ g , 3 0 _ % Z B L _ _ B Ü n _ x c _ m i n _ 0 0 1 . r d f a T s k f i l e : R 5 T 2 0 B _ _ Z L B , 7 0 _ R _ % - T 0 4 r o c k n g n u . a _ f g Q 3 ] 30 20 10 90 80 70 60 50 40 A I A I A K 2 2 A _ 2 _ + 2 K , 1 5 , 1 5 A _ g 0 B _ j e 2 2 A + B , 3 0 , 1 , 3 % % 5 _ g 0 Z _ _ B B % Z _ , 3 _ L L B B _ B _ Z _ Ü n Ü _ L _ m B _ x c _ i t A n m e Ü a _ i n _ r o 0 1 0 s i l _ x c _ . r d l s M i s c h m f i n _ 0 g 0 _ 1 x c _ . r d m f i n _ 0 0 1 . r d f
B A A B
0 0 0 . 1 0.1
0 . 2 0.2
0 . 3 0.3
0 . 4 0.4
0 . 5 0.5
0 . 6 0.6
0 . 7 0.7
0 . 8 0.8
0 . 9 0.9
Messergebnisse
b / l © Retsch Technology GmbH 19
Anwendungsbereiche
Typische Probenmaterialien
• pharmazeutische Pulver, Granulate und feine Pellets • Lebensmittelpulver und -Granulate • Waschmittel, Enzyme, Füllstoffe für Waschpulver • Metall- oder Erzpulver • Schleifmittel (mittlere und feine Körnungen) • feine Sande und Zement, Baustoffe, Kalkstein • feine Fasern © Retsch Technology GmbH 20
Ergebnisse
Für agglomerierte Pulver Messprinzip
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Ergebnisse X-Jet
Partikelgrößenverteilung 1 µm - 10 µm Probe: Schleifmittel-Mikro-Körnungen am unteren Ende des Messbereiches
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Ergebnisse X-Fall
Probe: Glasperlenmix, multimodal
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Ergebnisse X-Flow
Partikelgrößenverteilung 2,5 µm + 5 µm, Nassdispergierung Particle size
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Alternative Analyseverfahren
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G C D C o o r a k o k o p : \ . . . s o s n n o h o - # \ C 8 o o - 3 a e 0 s k o u s P k n m r e _ a 3 T k 0 P n e 2 a P t r e v _ \ Z v o u s _ v m o O Z - x : M M O - m c a e x _ i n n c \ v m _ a e l u _ i n s 0 , t a 2 0 k s . r d f , o o s k n o - E i n e z l _ _ z 0 3 P k a . a f g
Reproduzierbarkeit der Messungen
n o s - # 8 - 3 k 0 a P T _ 1 P v _ v v Z _ O O M c x _ m _ 0 _ i n 1 0 . r d f Q 3 3 0 4 0 5 0 6 0 1 0 2 0 9 0 7 0 8 0 ] C C C C C C C C C q 3 / µ m ] k k k k k k k k k s s s s s s s s s o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o - # - # - # - # - # - # - # - # - # n n n n n n n n n 7 7 3 3 7 3 - 3 - 3 - 3 0 - 3 - 3 - 3 - 3 - 3 - 3 0 0 8 8 8 1 1 1 2 2 2 k k k 0 0 0 0 0 0 P P a a a P P P P P P P k k k k k k _ _ _ a a a a a a _ _ _ _ _ v T T _ v T T T v v P P T P P P v P v v 1 2 _ v v 2 _ _ 1 1 2 Z _ _ _ _ O _ _ v v Z O Z v v v v O O v v v v v v v v v v _ _ v v O O M Z _ Z _ _ _ M M O O Z Z Z Z O 7 O _ 5 _ O 6 O O _ 9 x 8 O _ M M _ M M m c x O O c x O O M M c _ _ _ m m _ _ _ x x _ x x c _ c i n x c x i n i n _ _ c c c _ _ M _ _ _ _ m m M M m m m m v i n i n v v . r d 0 _ _ _ i n i n _ 0 _ i n i n _ . r d . r d f 0 0 0 0 0 0 f f 0 0 0 0 2 1 1 2 2 1 . r d . r d . r d . r d f f f f . r d . r d f f 4 3 2 1 0 0 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 x c _ m i n m ]
Applikation: Messung von Lotpulver mit Trockendispergierung
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Alternative Analyseverfahren
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Hohe Auflösung für enge Verteilungen
D T a G
Partikelgrößenverteilung 10 µm + 12 µm, Nass Dispergierung
r a h p o s a e u m r e n e t r e u s : h u o h e s \ 2 1 0 1 - P p a e r \ C M A A D T \ D k u e - 1 0 - 1 µ 2 m \ D k u 1 e u 0 m u 2 1 g _ m x _ l 0 m _ c i n 0 _ 9 0 . r d f s : \ . . . - W k f i l e : W h u o h _ e s 9 1 - 1 0 9 m µ B _ Z . a f g q 3 / µ m ] 2 D D 5 D u u u k k k e e e 1 1 1 0 0 0 m m m u u u 1 1 1 2 2 2 m m m u u u _ _ _ g g g l 0 l 0 l 0 _ _ _ _ _ _ x x x c c c m m m i n i n i n _ _ _ 0 0 0 1 0 1 1 9 0 . r d . r d . r d f f f 2 0 1 0 1 5 5 0 2 x c _ m i n m ] 4 6 8 1 0 1 2 1 4 © Retsch Technology GmbH 28
Alternative Analyseverfahren
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Alternative Analyseverfahren
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Direkte Partikelgrößenbestimmung
Bessere Größenanalyse durch Partikelformdefinitionen Breite, Fläche, Länge: Vergleich zur Laserbeugung
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Alternative Analyseverfahren
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Vergleich zur Siebanalyse
Kompatible Resultate im Vergleich zur Siebanalyse
T C G a r s a : \ . . . r p k h f i l e a o m f m : R m e a e 1 s \ C T 8 u m a r 6 m s e 6 i z C a n e e r r o b 4 e t r 3 . a 1 s u 9 n f g l t s X T : \ C A D M T A \ R T 6 1 6 8 E L E K M \ P 1 R 0 1 8 0 9 G o r _ v M x m a i n _ 0 0 1 d f Q 3 [ % 3 0 4 0 1 0 2 0 ] 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0
CAMSIZER
R P
Siebung
R R T T 1 1 1 1
Laserbeugung
6 6 8 8 0 6 6 0 E 8 _ 1 0 9 9 e 8 G l k m c r o a _ _ v 1 o M r s x s i e e a b m M . r e 2 i n f 0 _ 0 0 0 0 . r e 1 . r d f f 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 0 8 0 0 1
Partikelgröße[µm]
0 0 1 2 0 0 1 4 0 0
Probe: Petrolkoks zur Elektrodenherstellung
x M m a _ i n [ µ m ] © Retsch Technology GmbH
Alternative Analyseverfahren
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Detektion von Überkorn
Sichere Erkennung von Überkorn-Partikeln im 0,1 Vol%-Bereich Probe: PMMA Perlen
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Zusammenfassung: Vorteile CAMSIZER XT
• Digitale Bildverarbeitung mit patentiertem 2-Kamera-System (nach ISO 13322-2) • großer dynamischer Messbereich von 1 µm bis 3 mm • neuentwickeltes optisches System mit ultra-hellen LEDs für bessere Kontraste und hohe Schärfentiefe • kurze Analysezeiten von 1 – 3 Minuten für einige Millionen Partikel • sehr hohe Auflösung im Mikro- und Millimeterbereich • sichere Erkennung von Über- und Unterkorn-Partikel • Module für Trocken- und Nassdispergierung • Analyseergebnisse sind optional kompatibel zur Siebanalyse © Retsch Technology GmbH 37
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Retsch Technology GmbH Halle A1 – Stand 203