Analisi granulometrica d’immagine su fibre
Sistema QICPIC Sympatec per analizzare la distribuzione e la forma delle fibre tramite l’analisi granulometrica d’immagine
Sympatec è il riferimento tecnologico indiscusso nell’analisi d’immagine su fibre. Grazie alle efficaci qualità tecniche del sistema QICPIC è infatti possibile determinare la curva di distribuzione granulometrica, acquisendo informazioni relative a forma e dimensioni delle singole particelle nel campione, sia in materiali solidi sia in sospensione, grazie ad una innovativa tecnica di analisi d’immagine.
Distribuzione e forma delle fibre tramite l’analisi d’immagine
L’analisi d’immagine su fibre offre informazioni interessanti proprio sulla lunghezza del filato in modo semplice e veloce. Se con la diffrazione laser si ottiene un angolo di diffrazione che fornisce soltanto informazioni sulla dimensione delle particelle approssimate a sfera (situazione molto lontana dalla fibra), mediante analisi dinamica di immagine si ottiene un’immagine bidimensionale della particella che contiene informazioni sia sulla dimensione che sulla forma. Inoltre, proprio grazie al fatto che il dato grezzo è un’immagine, non è più necessaria l’approssimazione a sfera per calcolare la distribuzione dimensionale del prodotto. Con il sistema QICPIC di SYMPATEC è possibile identificare e misurare le fibre come sono acquisite durante l’analisi, spesso arrotolate, e in modo “disteso” valutandone il grado di elongazione. Diversamente dai sistemi tradizionali per l’analisi d’immagine, QICPIC permette di effettuare l’analisi dinamica delle particelle d’interesse, garantendo la massima rappresentatività statistica grazie all’elevato numero di particelle misurate nell’unità di tempo, arrivando ad acquisire più di 500 immagini al secondo.
Il “contorno” delle particelle è una delle informazioni più importanti nell’analisi d’immagine. In letteratura sono contemplati diversi metodi relativi ai parametri da acquisire per definire il contorno di una singola particella, stabilendo tutte le procedure di calcolo e di valutazione della forma. Il software di gestione QICPIC impiega tutti i più importanti algoritmi sviluppati per questa applicazione:
- diametro di un cerchio con Area di Proiezione Equivalente (EQPC);
- diametro di Feret, ovvero una misura pari a quella effettuata con un calibro.
Con questo approccio è possibile effettuare il calcolo di molti parametri di misura della particella, tra i quali:
- diametro di Feret Massimo (FERET_MAX), ovvero il massimo diametro considerando tutti i possibili orientamenti (0°-180°) di una particella dalla forma irregolare, che potrebbe anche essere maggiore del cerchio equivalente;
- diametro di Feret Minimo (FERET_MIN), cioè il minimo diametro considerando tutti i possibili orientamenti della particella, che potrebbe risultare sensibilmente minore del cerchio equivalente;
- infine il diametro di Feret Medio (FERET_MEAN), valore medio dei diametri di Feret rispetto a tutti gli orientamenti il diametro di Feret a 90° rispetto a quello massimo (FERET_MAX90) che corrisponde alla misura del diametro effettuata a 90° rispetto al diametro massimo e il diametro di Feret a 90° rispetto a quello minimo (FERET_MIN90) che è la misura effettuata a 90° rispetto al diametro minimo.
Con i dati acquisiti dal sistema è possibile calcolare la sfericità (SF) della particella andando a dividere il perimetro EQPC per il perimetro reale, ottenendo un dato molto indicativo sulla forma della particella. Infatti, nel caso delle fibre il valore di sfericità risulterà molto basso. In questo senso di grande aiuto è anche il parametro Aspect Ratio, ovvero il rapporto tra FERET_MIN e FERET_MAX che nel caso della fibra avrà un valore molto distante dall’unità (valori per fibre nell’ordine dei 0,02-0.05)
Un parametro molto importante nell’analisi d’immagine, infine, è sicuramente il parametro LEFI (Lenght of Fibre), che permette di “distendere” una fibra in modo da calcolarne la lunghezza precisa. L’analisi d’immagine è ampiamente utilizzata in moltissimi contesti industriali e permette valutazioni concrete ed affidabili dell’utilizzo di materiali in produzioni e contesti specifici.
