A Análise Dinâmica de Imagens (DIA) é um método moderno de caracterização de partículas para a determinação de distribuições de tamanho e parâmetros de formato. Permite análises rápidas com excelente precisão e reprodutibilidade em uma faixa de medição extremamente ampla. Com o renomado sistema CAMSIZER, a Microtrac lançou seu primeiro Analisador Dinâmico de Imagens há mais de 20 anos e tem impulsionado a inovação tecnológica desde então.
Em muitas aplicações, as informações sobre tamanho e formato de partículas são importantes indicadores para o processo e a qualidade. Com a análise dinâmica por imagem segundo a ISO 13322-2, torna-se possível analisar diretamente essas importantes propriedades dos materiais das amostras de modo detalhado e representativo.
Na análise dinâmica por imagem gera-se uma corrente de partículas a ser registrada e analisada por um sistemas de câmeras. Portanto, as partículas estarão em movimento durante o registro da imagem. Na maioria dos casos, a análise dinâmica por imagem inclui a iluminação unilateral da corrente de partículas por uma fonte de luz e o registro das imagens das partículas como projeções de sombra. As partículas podem mover-se em queda livre (no caso de grânulos capazes de fluir livremente e ser vertidos) em uma corrente de líquido ou de ar, o que assegura a separação das partículas mesmo no caso de pós aglomerados.
Análise dinâmica de imagens - Princípio de funcionamento
A diferença crucial entre análise estática e dinâmica por imagem é que na análise estática por imagem as partículas permanecem depositadas sobre um suporte e não se movem relativamente à câmera durante a captação, tal como ocorre num microscópio. A
Análise estática por imagem é utilizada predominantemente para medir estreitas distribuições de tamanho com foco na caracterização de partículas muito finas. Este método fornece imagens de partículas em alta resolução que permitem uma descrição de tamanho e formato com extraordinária precisão, sendo aplicado principalmente em pesquisa & desenvolvimento.
Por outro lado, a análise dinâmica por imagem é ideal para medições rotineiras de granéis, pós, grânulos e suspensões. Este método se caracteriza por alto rendimento por amostra, confiabilidade e excelente reprodutividade.
Retículo de calibragem para um sistema CAMSIZER Microtrac
Duas câmeras operam durante a medição: A câmera BÁSICA (vermelha) analisa as partículas maiores, e a câmera ZOOM (azul) capta as partículas pequenas. Esse procedimento assegura condições de medição otimizadas para todos os tamanhos de partícula distribuídos.
Perfeita coerência entre os resultados de medições de análise por peneiramento e pelo CAMSIZER P4 para um fertilizante granulado.
Para muitas aplicações, a análise dinâmica por imagem também pode ser diretamente integrada como sistema de medição online em algum processo.
A robustez dos instrumentos permite que sejam usados em ambiente de produção: poeira, vibração e temperatura são flutuações que não afetam a medição.
O material é introduzido continuamente no dispositivo de medição por meio de um amostrador automático, de modo que mudanças no processo ou na qualidade dos produtos podem ser detectadas praticamente em tempo real.
A ilustração mostra um sistema de análise dinâmica por imagem Microtrac em operação online numa fábrica de fertilizantes.
Sistema online totalmente automatizado em ambiente de produção
Para muitas finalidades da tecnologia de medição de partículas, é crucial uma detecção confiável de partículas superdimensionadas, p.ex. na análise de abrasivos ou na caracterização de pós metálicos para produção de aditivos. A análise dinâmica por imagem é ideal para tais aplicações. Quando a câmera detecta a partícula superdimensionada, esta será também apresentada no resultado.
A probabilidade de detecção é extremamente elevada graças à alta taxa de captação de 320 quadros por segundo e o grande número de partículas captadas. Em algumas aplicações podem-se mesmo garantir 100% de precisão na detecção. O exemplo mostra a análise de uma amostra de pó metálico à qual se acrescentaram partículas superdimensionadas em diferentes proporções. O sistema de análise dinâmica por imagem CAMSIZER X2 detecta mesmo 0,005% de partículas grandes!
Detecção confiável de superdimensionamento em uma amostra de pó metálico. O pó metálico é menor que 100 µm, as partículas maiores têm mais de 200 µm. A tabela mostra a quantidade de partículas maiores acrescentadas e a porcentagem destas detectada pelo CAMSIZER X2.
O grande número de detecção de partículas na análise dinâmica por imagem traz outra vantagem: obtém-se uma repetitividade extremamente alta dos resultados.
O gráfico mostra cinco medições consecutivas de uma mistura trimodal de pérolas de vidro num intervalo de tamanho de 50 μm a 1,5 mm.
Cada medição levou aproximadamente 2,5 minutos, com 5 milhões de partículas detectadas por medição.
Na análise dinâmica por imagem, a repetitividade é excelente
A análise dinâmica por imagem é aplicável a amostras acima de aprox. 1 µm. Havendo necessidade de medir também partículas menores, a difração de laser será o método a aplicar.
Todavia, esta técnica não fornece informações sobre o formato de partículas, e a detecção de partículas superdimensionadas é muito menos sensível.
Por isso, o SYNC da Microtrac é um novo dispositivo medidor que complementa de forma exclusiva a difração de laser com a análise dinâmica por imagem!
O SYNC é o analisador por difração de laser mais avançado da Microtrac.
A Microtrac oferece uma ampla linha de instrumentos para análise dinâmica por imagem.
Nossa equipe de especialistas está à disposição para orientá-lo sobre sua aplicação e sobre a nossa linha de produtos.
Na análise estática por imagem (SIA, ISO 13322-1), as partículas permanecem em repouso enquanto são registradas, tal como ocorre num microscópio. Na análise dinâmica por imagem (DIA, ISO 13322-2), um sistema de câmeras registra uma corrente de partículas. O método estático gera imagens detalhadas de algumas poucas partículas, enquanto a análise dinâmica por imagem consegue avaliar muitas partículas em muito pouco tempo. Graças a isso, a repetitividade e a probabilidade de detecção de partículas superdimensionadas é significativamente melhor com a análise dinâmica por imagem.
Uma vantagem importante da análise dinâmica por imagem é a compatibilidade dos resultados com os da tradicional análise por peneiramento. O usuário beneficia-se do tempo de medição menor e, assim, de maior rendimento por amostra, de um elevado nível de automação (p.ex. medição online) e de menor susceptibilidade a erros humanos. Com a análise dinâmica por imagem dispensam-se a demorada pesagem e a limpeza das peneiras.
O limite inferior do intervalo de medição da análise dinâmica por imagem é de ~0,8 µm, as maiores partículas detectáveis medem ~135 mm. O limite inferior de cada sistema de análise dinâmica por imagem é a resolução das câmeras, e o limite superior é o tamanho do campo visual (aprox.. 1/3 da diagonal da imagem). Com emprego de duas câmeras no mesmo instrumento, os analisadores conseguem atingir intervalos de medição com um fator de até 10.000 entre os limites inferior e superior.
A análise dinâmica por imagem é adequada para uma ampla faixa de diferentes aplicações. É usada para controle de qualidade rotineiro e monitoramento de produção, bem como para fins de P$amp;D. Muitas indústrias já se beneficiam com as vantagens da análise dinâmica por imagem, p.ex. de produtos farmacêuticos, alimentos, fertilizantes, areia, materiais de construção, plásticos e onde quer que se trabalhe com pós ou produtos granulados.
Graças à elevada taxa de captação de imagens da análise dinâmica por imagem (60 – 320 imagens por segundo, dependendo do equipamento), um grande número de partículas será avaliado em tempo muito breve. Assim obtêm-se muito rapidamente resultados significantes. Tipicamente, os tempos de medição com análise dinâmica por imagem duram de 1 a 5 minutos. Como a medição é isenta de contato, a necessidade de limpeza e manutenção é muito reduzida.
