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Eyetech 土壤粒徑粒形測(cè)量系統(tǒng)

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北京澳作生態(tài)儀器有限公司是國(guó)內(nèi)Z早從事于生態(tài)儀器技術(shù)推廣服務(wù)的專業(yè)公司,公司主要致力于土壤、植物、動(dòng)物、環(huán)境、氣象、水文水質(zhì)、化學(xué)成分分析、生命科學(xué)、水處理等*進(jìn)儀器、技術(shù)的引進(jìn)、推廣和系統(tǒng)集成,該技術(shù)和儀器廣泛應(yīng)用在陸地生態(tài)系統(tǒng)、水生態(tài)、水資源、地質(zhì)勘探、節(jié)水灌溉等領(lǐng)域的監(jiān)測(cè)和規(guī)劃。在該行業(yè)已有十幾年的歷史。

 

公司具有一支由實(shí)力雄厚的科研技術(shù)人員組成的團(tuán)隊(duì),80%以上具有本科或本科以上學(xué)歷,其中一半人員具備碩士學(xué)歷。公司在清華大學(xué),*、中國(guó)農(nóng)科院、中國(guó)林科院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)等建立了合作關(guān)系并聘有顧問(wèn)和學(xué)術(shù)專家。公司在南京,上海,廣州,新疆,成都等地設(shè)有辦事處,較大程度上給予客戶周到便利的技術(shù)服務(wù)。

澳作公司全體同仁秉承“協(xié)作開(kāi)拓 共同發(fā)展”的經(jīng)營(yíng)理念,積極為國(guó)內(nèi)用戶提供生態(tài)儀器技術(shù)咨詢、方案設(shè)計(jì)、客戶化系統(tǒng)集成、儀器設(shè)備調(diào)試安裝等各類優(yōu)質(zhì)服務(wù)。公司自成立以來(lái)先后為中科院“中國(guó)生態(tài)研究網(wǎng)絡(luò)(CERN)”、中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)研究網(wǎng)絡(luò)(CFERN)、中科院知識(shí)創(chuàng)新工程、*“948”項(xiàng)目、*專項(xiàng)研究中心、*“948”項(xiàng)目、國(guó)家“973”項(xiàng)目、國(guó)家“863”項(xiàng)目、全國(guó)高校的“211”工程和“985”項(xiàng)目、重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)、新疆建設(shè)兵團(tuán)、全國(guó)灌溉試驗(yàn)站、環(huán)境監(jiān)測(cè)站、國(guó)家*、*糧農(nóng)組織、日元貸款項(xiàng)目等提供技術(shù)咨詢、儀器設(shè)備和集成系統(tǒng)。協(xié)助完成了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外重大科研項(xiàng)目和課題,土壤、水文監(jiān)測(cè)等儀器技術(shù)被列為*、*等有關(guān)部門的標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)過(guò)全體同仁的努力,澳作公司已成為我國(guó)生態(tài)研究、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境氣象以及水資源管理領(lǐng)域經(jīng)營(yíng)歷史Z長(zhǎng)、提供產(chǎn)品Z全、技術(shù)服務(wù)*的公司。

澳作公司愿與各方朋友精誠(chéng)合作,為中國(guó)的生態(tài)環(huán)境改善和可持續(xù)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。

 
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Eyetech 土壤粒徑粒形測(cè)量系統(tǒng) 產(chǎn)品詳情
1引言
土壤是由液體、氣體、固體三相組成,不同粒徑粒形的土壤顆粒是土壤的重要組成部分。土壤的粒徑粒形分析的目的是為了測(cè)定不同粒徑粒形土壤顆粒的組成,并進(jìn)行土壤質(zhì)地的確定。而土壤質(zhì)地則是土壤基本的特征之一,是土壤分類的重要依據(jù),對(duì)土壤肥力、土壤養(yǎng)分運(yùn)移、土壤水分特征曲線及土壤可蝕性等具有重要影響。
目前測(cè)量土壤粒徑粒形的方法很多,有篩分法,沉降法,激光衍射法,電阻法以及靜態(tài)圖像法等。關(guān)于這些方法的詳細(xì)介紹可以參考有關(guān)書籍,這里就不贅述了。值得指出的是在激光衍射法中,其理論基礎(chǔ)是FRAUNHOFF衍射或者M(jìn)IE散射理論,這兩種方法都是根據(jù)在顆粒在焦平面上形成的衍射以及散射信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)推算顆粒的大小。而傳統(tǒng)的圖像法中,是借助顯微鏡、攝像頭或數(shù)碼像機(jī)和圖形采集卡利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理和計(jì)算,從而得到顆粒的大小以及形狀參數(shù)??紤]到這種方法單次所測(cè)到的顆粒個(gè)數(shù)較少,一般采用通過(guò)更換視場(chǎng)的方法進(jìn)行多次測(cè)量來(lái)提高測(cè)試結(jié)果的真實(shí)性。

測(cè)量原理
粒徑分析 (PSA),EYETECH 激光粒度儀采用有名的激光遮蔽時(shí)間(LOT)理論。這是一種針對(duì)旋轉(zhuǎn)的激光光束遮蔽時(shí)間 的粒徑分析技術(shù)。樣品中顆粒被聚焦的 He-Ne 激光掃描,該激光采用楔形棱鏡,以200Hz 的速度旋轉(zhuǎn)。在角速度已知的情況下,每一顆粒的直徑都可以用遮蔽信號(hào)的持續(xù)時(shí)間來(lái)計(jì)算。這免除了其它分析技術(shù)所需的對(duì)檢測(cè)器靈敏度進(jìn)行校正的必要性。EYETECH 激光粒度儀具有高精度、可靠性和優(yōu)秀的重復(fù)性。我們激光方法在 600 個(gè)不連續(xù)的時(shí)間間隔進(jìn)行粒徑測(cè)量,得到高分辨率的粒徑分布。顆粒粒徑是直接測(cè)出來(lái)的,而不是通過(guò)粒徑的二級(jí)特點(diǎn)推算出來(lái)的。不受折射率指數(shù)、粘度變化、布朗運(yùn)動(dòng)、熱傳導(dǎo)和其它物理現(xiàn)象的影響。


2 測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 目標(biāo)
土壤粒徑粒形測(cè)量系統(tǒng)采用*的雙通道技術(shù),進(jìn)行土壤、污泥、河床沉積物、飛灰、水泥等樣品中顆粒粒徑粒形分布的研究。其激光通道應(yīng)用符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的激光光阻法(也叫時(shí)間轉(zhuǎn)換理論或者激光脈沖分析法),克服了傳統(tǒng)激光粒度儀只適合于分析純凈物的缺點(diǎn)(傳統(tǒng)激光衍射法必須要知道樣品的光學(xué)特性,而大部分環(huán)境樣品成分復(fù)雜,光學(xué)特性不固定),測(cè)量過(guò)程對(duì)于樣品的任何物理特性都沒(méi)有依賴型,實(shí)現(xiàn)了物性無(wú)關(guān)的檢測(cè);此外,其Video通道應(yīng)用動(dòng)態(tài)粒形分析技術(shù),在很大程度上提高了分析的精度并且縮短了分析所需的的時(shí)間。AZ-S0300土壤粒徑粒形觀測(cè)系統(tǒng)通過(guò)靈活的模塊化配置,可滿足不同類型的干法及濕法檢測(cè)需求,也可實(shí)現(xiàn)液體、乳劑、膏狀、薄膜、氣溶膠等樣品的測(cè)量需求。
2.2 土壤樣品采集
自然條件下,選取具有代表性的典型區(qū)域作為取樣樣地;實(shí)驗(yàn)研究條件下,根據(jù)研究目的選取特定區(qū)域作為取樣樣地。根據(jù)樣地類型、開(kāi)闊平坦程度、土壤勻質(zhì)程度等條件可選擇“梅花形”“棋盤式”“S形”“網(wǎng)格法”進(jìn)行布點(diǎn),同一類型的土壤樣品,至少取3個(gè)土樣作為重復(fù)。樣品采集的時(shí)間和頻率根據(jù)研究對(duì)象和目的決定。具體操作和細(xì)節(jié)可參照《土壤理化分析》中相關(guān)部分。
2.3 測(cè)量指標(biāo)
采用*的激光、視頻雙通道檢測(cè)技術(shù),在進(jìn)行激光粒度檢測(cè)的同時(shí)能夠得到顆粒的形貌和樣品分散信息,而且能夠?qū)τ诘玫降膱D像進(jìn)行定量的粒形分析??梢缘玫浇?40 個(gè)參數(shù):顆粒數(shù)量分布、D10/D50/D90 顆粒度分布、顆粒表面積分布、顆粒體積分布、平均顆粒粒徑、體積平均粒徑、表面積平均粒徑、數(shù)量平均粒徑、等效面積直徑、弗雷特(Feret)直徑及其大 / 小 / 平均值、長(zhǎng)細(xì)比、圓度、周長(zhǎng)、分形維數(shù)、形狀因子、凹凸度和橢圓度等。
2.4 顆粒粒徑范圍
■ 激光通道分析粒徑:鏡頭 A100:0,1–600μm;鏡頭 B100:20–3600μm 圖像分析粒徑和粒形鏡頭
■ CW:2-150μm;鏡頭 DW:10 -600μm;鏡頭 EW:20-3600μm
2.5 測(cè)量系統(tǒng)組成
土壤粒徑粒形測(cè)量系統(tǒng)由土壤取樣單元、激光粒度儀主機(jī)、激光測(cè)量頭、視頻顯微鏡、測(cè)量池模塊(有磁力擾動(dòng)測(cè)量池、機(jī)械擾動(dòng)測(cè)量池、液體流動(dòng)測(cè)量池、流動(dòng)式液體測(cè)量池、纖維測(cè)量池、氣溶膠測(cè)量池、微流量測(cè)量池、加熱測(cè)量池、自由落體測(cè)量池、薄層測(cè)量池等可選)、粒形分析軟件等組成。
3 數(shù)據(jù)處理
激光和視頻分析產(chǎn)生的全面信息,很容易通過(guò)直觀的數(shù)據(jù)報(bào)表軟件得到。測(cè)量結(jié)果可以各種表格和圖顯示出來(lái),這些表格和圖可以由用戶選擇,以便正確顯示需要的信息。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù),很容易實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)比較和分析,允許對(duì)覆蓋圖和比較表進(jìn)行編輯。輕點(diǎn)一下鼠標(biāo),就能生成word格式的樣品分析報(bào)告,該文件包括樣品制備,粒徑和粒形結(jié)果,還帶有圖形和視頻信息。
3.1 用顆粒的形狀信息補(bǔ)充尺寸信息
形狀信息是對(duì)粒徑分布的二維的補(bǔ)充,比如大小相識(shí)的顆??赡茉谛螤钌洗笙鄰酵ァ?duì)非球形顆粒準(zhǔn)確的定性,兩維的形狀信息是必需的。形狀的差異可從粒形分布反映出來(lái)。動(dòng)態(tài)圖像分析使用數(shù)碼攝像機(jī)抓取的顆粒圖像進(jìn)行處理。得到的圖像可經(jīng)過(guò)復(fù)雜的圖像分析程序分析,得到圖像信息;亦可存儲(chǔ)起來(lái),以后分析。
3.2 了解顆粒系統(tǒng)
通過(guò)動(dòng)態(tài)圖像分析得到的形狀和尺寸相關(guān)數(shù)據(jù)提供了每個(gè)顆粒的豐富信息,這些信息可以展示在散點(diǎn)圖以觀察樣品的顆粒尺寸—形狀趨勢(shì)。
形狀過(guò)濾器具有與光學(xué)過(guò)濾器相同的功能,用戶可以根據(jù)尺寸或形狀特性在樣品中放大觀察樣品的特定部分。
3.3 檢測(cè)微小部分
激光通道使用的激光光阻法在特殊的應(yīng)用中有著明顯的優(yōu)勢(shì),例如檢測(cè)只占樣品體積1%或更少的微小部分,或者以更高分辨率來(lái)分析樣品中的非常大的顆粒部分。
4 應(yīng)用案例
4.1 土壤粒徑粒形測(cè)量系統(tǒng)在屋面徑流顆粒分布研究中的應(yīng)用
同濟(jì)大學(xué)污染控制與資源化研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研人員應(yīng)用AZ-S0300土壤粒徑粒形觀測(cè)系統(tǒng),對(duì)上海市交通干道旁一處混凝土屋面的6次降雨徑流進(jìn)行監(jiān)測(cè),分析了屋面徑流中顆粒粒徑的分布,結(jié)果表明:顆粒物粒徑分布變化過(guò)程與流量過(guò)程密切相關(guān),徑流初期小顆粒數(shù)目比例逐步上升,而當(dāng)再次遇到較大降雨強(qiáng)度時(shí),屋面在較強(qiáng)沖刷作用下產(chǎn)生較多大顆粒,使大顆粒所占比例上升,然后隨著徑流的繼續(xù)進(jìn)行,小顆粒數(shù)目比例迅速上升。
4.2 土壤粒徑粒形測(cè)量系統(tǒng)在垃圾焚燒飛灰物理化學(xué)性質(zhì)研究中的應(yīng)用
北京科技大學(xué)的科研人員應(yīng)用AZ-S0300土壤粒徑粒形觀測(cè)系統(tǒng),對(duì)國(guó)內(nèi)2種垃圾焚燒飛灰的物理性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)研究,結(jié)果表明:2種飛灰顆粒直徑的數(shù)量微分分布非常接近,它們的中間粒徑分別為0.84μm和0.85μm,平均粒徑分別為1.10μm和1.15μm,2種飛灰中基本沒(méi)有超過(guò)40μm的顆粒。
產(chǎn)地:荷蘭

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