干粉颗粒分析仪的制作方法

1.本实用新型涉及干粉颗粒测量技术领域；具体而言，本实用新型涉及一种干粉颗粒分析仪。


背景技术：

2.根据测量要求不同，目前得到广泛应用的各种颗粒粒径测量仪器的种类很多，相应的颗粒测量方法也有很多。按照测量的基本工作原理可以分为直接法和间接法两大类。直接法是根据颗粒的几何尺寸测定，如筛分法和显微镜法；而根据某种物理规律测定颗粒在某些因素影响下所具有的某一物理量，再换算成具有相同数值的同一物理量的球体的直径，用它代表粒子的大小，称为间接法，如沉降法、电感应法、光散射法等。
3.在上述仪器和方法中，直接法操作步骤繁琐，测量效率低；间接法则不能对单个颗粒物进行分析，且只适合对接近球形的颗粒进行检测，对于非球形颗粒的测量误差较大。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了干粉颗粒分析仪，从而解决或者至少缓解了现有技术中存在的上述技术问题和其它方面问题中的一个或多个。
5.根据本实用新型的一个方面，提供了一种干粉颗粒分析仪，其中，所述干粉颗粒分析仪包括：
6.人机交互单元，所述人机交互单元包括输入设备和输出设备；
7.处理控制单元，所述处理控制单元与所述人机交互单元通信连接，从所述输入设备接收数据并从所述输出设备输出信息；
8.执行单元，所述执行单元与所述处理控制单元通信连接并且包括由所述处理控制单元控制的样品平台、光源和线阵相机，
9.其中，所述干粉颗粒分析仪还包括拍摄暗箱，所述光源布置在所述拍摄暗箱内，所述样品平台能够在所述处理控制单元的控制下进出所述拍摄暗箱，在所述拍摄暗箱内，所述线阵相机能够在所述光源的配合下获取样品的图像并将所述图像传入所述处理控制单元进行计算分析。
10.可选地，在如前所述的干粉颗粒分析仪中，所述输入设备包括键盘、触屏和/或鼠标，所述输出设备包括显示器。
11.可选地，在如前所述的干粉颗粒分析仪中，所述处理控制单元包括用于从所述线阵相机采集图像并且进行计算分析的中央计算处理器。
12.可选地，在如前所述的干粉颗粒分析仪中，所述处理控制单元包括用于控制所述执行单元的下位机。
13.可选地，在如前所述的干粉颗粒分析仪中，所述线阵相机由所述下位机硬触发或者由所述中央计算处理器软触发。
14.可选地，在如前所述的干粉颗粒分析仪中，所述干粉颗粒分析仪包括位移平台和
样品平台，所述样品平台设置在所述位移平台上，并且所述样品平台受所述下位机控制而能够沿所述位移平台往复移动进出所述拍摄暗箱和/或配合所述线阵相机的拍摄。
15.可选地，在如前所述的干粉颗粒分析仪中，在所述位移平台上安装有位置传感器，所述位置传感器将所述样品平台的位置信号反馈给所述下位机形成闭环控制。
16.可选地，在如前所述的干粉颗粒分析仪中，所述光源包括前向光源和背向光源，所述前向光源安装在所述样品平台相对于所述线阵相机的同侧，所述背向光源安装在所述样品平台相对于所述线阵相机的背侧。
17.可选地，在如前所述的干粉颗粒分析仪中，在所述前向光源处配合有白色或黑色的背景板用来对被拍摄的样品进行成像。
18.可选地，在如前所述的干粉颗粒分析仪中，所述处理控制单元上安装有分析处理软件，所述分析处理软件具有操作显示界面、图像采集及分析算法。
19.从与附图相结合的以下详细描述中，可以清楚地理解根据本实用新型的各技术方案的原理、特点、特征以及优点等。采用本实用新型的方案可以克服或者至少缓解现有颗粒测量仪器及方法中存在的缺陷或不足，尤其能够有利地提高测量效率、降低检测误差。
附图说明
20.参照附图，通过对本实用新型的示例性实施例的如下详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得更加清楚；但是应当了解，附图仅用于描述的目的而不对本实用新型的范围构成限制。图中：
21.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的干粉颗粒分析仪的结构示意图；以及
22.图2示出了图1中实施例的干粉颗粒分析仪的结构框图。
具体实施方式
23.下面结合附图详细描述本实用新型的示例性实施例。附图中的各组成和结构仅为示意性的，并非按必然的比例绘制。应当了解，除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置等仅为描述性的，而不用于限制本实用新型的范围。
24.此外，对于在本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在附图中的任意单个技术特征，本实用新型仍然允许在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或者增删而不存在任何的技术障碍，从而应当认为这些根据本实用新型的更多实施例是在本文的记载范围之内。
25.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的干粉颗粒分析仪的结构示意图，该干粉颗粒分析仪可适用于分析干粉颗粒粒度粒形。
26.在图示的实施例中，干粉颗粒分析仪可以包括有上位机1、下位机2、位移平台3、样品平台4、光源(包括前向光源5和背向光源6)、光源控制器7、电源模组8，光源布置在拍摄暗箱9中，并且样品平台 4能够进出拍摄暗箱9。
27.如图中所示，在该实施例中，干粉颗粒分析仪的上位机1(即中央计算处理器)设置在拍摄暗箱9的上部。根据该示例，电源模组8 也设置在拍摄暗箱9的上部，位于上位机1旁边。下位机2位于电源模组8的下部。干粉颗粒分析仪的这种内置式中央计算处理器设计，使得系统具有更好的稳定性，配合封闭独立的操作系统，能使得整机具有更高的安全性和可
操作性。
28.上位机1与下位机2一起可以构成处理控制单元。处理控制单元在上位机1上可以安装有分析处理软件，分析处理软件可以具有操作显示界面、图像采集及分析算法等，可以进行采集处理图像、分析数据、计算参数。这些分析算法可以包括但不限于预处理算法、轮廓提取算法、提速优化算法、标准参数计算算法等。在其它实施例中，根据具体情况，上位机1及电源模组8可以布置在其它位置，以适于不同的空间需求或其它需求。
29.根据图示实施例，干粉颗粒分析仪还具有位移平台3，在位移平台3上安装有用于放置样品的样品平台4，样品平台4能够在样品平台 3上往复移动进出拍摄暗箱9。样品平台4可例如为透明板，例如玻璃板等。样品平台4也可以通过其它机构例如但不限于连杆机构等出入拍摄暗箱9，而不设置位移平台3。
30.在拍摄暗箱9内还布置有光源，具体为前向光源5和背向光源6。根据具体情况，这些光源可以是点光源、线光源、面光源或者平行光源、漫反射光源等。
31.前向光源5安装在样品平台相对于光学镜头和线阵相机模组10 的同侧，而背向光源6安装在样品平台3的背侧。光源控制器7可以位于光学镜头和线阵相机模组10的旁边。下位机2可以例如通过触发光源控制器7来驱动前向光源5和/或背向光源6工作，同时还可以设置前向光源5和/或背向光源6的亮度、工作模式、点亮时间等参数。
32.在可选的实施例中，可以在前向光源5处配合有白色或黑色的背景板用来对被拍摄的样品进行成像。前向光源和/或背向光源以及背景板的配合使用，能够适应不同颜色、不同透光度、不同材料的成像和分析，使得本实用新型的干粉颗粒分析仪具有更广阔的适用范围。
33.图2示出了图1中实施例的干粉颗粒分析仪的结构框图。
34.从该框图中可以看出，在可选的实施例中，干粉颗粒分析仪还可以包括人机交互单元。具体地，人机交互单元可以包括有输入设备和输出设备，作为使用人员操作仪器和查看分析结果的界面。例如但不限于，输入设备可以包括有键盘、触屏和/或鼠标等，输出设备可以包括有显示器等。其它的输入输出设备也是可能的。
35.在上位机1和下位机2组成处理控制单元的情况下，处理控制单元可以与人机交互单元通信连接，从输入设备接收数据以及从输出设备输出信息。上位机1和下位机2本身也可以通信连接。
36.处理控制单元例如通过下位机2可以控制光源、样品平台及线阵相机等执行单元。
37.具体地，下位机2可以通信连接光源控制器7、位移平台3及线阵相机，进而通过光源控制器7控制前向光源5及背向光源6、通过位移平台3控制样品平台4移动进出拍摄暗箱和/或配合线阵相机的拍摄。
38.线阵相机在前向光源5和/或背向光源6的配合下拍摄的样品的图像可以数据传输至处理控制单元例如上位机1以进行计算分析等。例如但非限制性地：在拍摄颗粒轮廓时，可以采用背向光源5与线阵相机配合拍摄，能够清晰地拍摄出其尺寸；在需要拍摄前向纹理时，可以采用前向光源6与线阵相机配合拍摄。在一些实施例中，也可以为其它配合方式，例如同时使用前向光源5和后向光源6等，此处不再进行赘述。
39.在可选的实施例中，线阵相机可以由下位机硬触发或者由上位机软触发，从而采集通过光学镜头成像的数字图像。与不同实施例中的其它拍摄设备相比，线阵相机的使用
提高了拍摄效率。尤其地，采用高分辨率线阵相机配合高精度的位移平台，能够快速地对大面积的样品进行成像和分析，显著提高拍摄和测量的速度、能显著节省时间。
40.如前所述，在所描述的该实施例中，处理控制单元可以包括有用于从线阵相机采集图像并且进行计算分析的上位机1即中央计算处理器，处理控制单元还可以包括用于控制各个执行单元的下位机2。
41.在可替代的实施例中，在位移平台3上还可以安装有位置传感器 (未图示)。该位置传感器可以将样品平台4的位置信号反馈给下位机2形成闭环控制。处理控制单元通过下位机2可以控制各执行单元和采集位置传感器信号。
42.位移平台还可以有两个作用，一是将放置好样品的样品平台移动到拍摄暗箱内，二是在拍摄样品时由特殊的算法控制，配合线阵相机移动样品平台，确保获得长宽比真实的高像素图像。
43.下面结合图1和图2的干粉颗粒分析仪描述整个仪器的工作流程。操作人员将被测干粉颗粒手动分散或使用专用的分散装置放置在样品平台上，在人机交互界面上选择光源模式后启动操作开始测量，下位机控制位移平台带动样品平台进入拍摄暗箱，线阵相机配合光学镜头以及光源完成自检后开始拍摄，拍摄时位移平台配合每帧的图像采集进行步进运动，直到拍摄完成。拍摄完成的图像传入上位机即中央计算处理器，自动对图像进行相平面校准后进行一系列的预处理，然后使用轮廓提取算法对每个颗粒物进行识别和提取，再结合针对硬件和操作系统的优化提速算法，对一系列标准参数进行计算和分析，最后自动生成分析报告并向用户进行展示。
44.以上示例性地描述了根据本实用新型的干粉颗粒分析仪的一些实施例。在不偏离所描述的各实施例的范围和精神的情况下，本技术领域的技术人员能够对各实施例及其中的特征做出增减或修改。所有等同的技术方案均应属于本实用新型的范畴并被认为落入本实用新型的范围。
45.附图标记列表：
46.1 上位机
47.2 下位机
48.3 位移平台
49.4 样品平台
50.5 前向光源
51.6 背向光源
52.7 光源控制器
53.8 电源模组
54.9 拍摄暗箱
55.10 线阵相机模组。