JXWNP-WJS-1型水下在線微米氣泡實時動態(tài)觀測系統(tǒng)

（圖1）

什么是微納米氣泡

       按照國際標準化組織（ISO）的定義，微納米氣泡（Fine Bubble）就是液體中直徑小于100微米的氣泡，根據(jù)氣泡的大小又分為微米尺寸的微米氣泡（Micro-Bubble；MB）和納米尺寸的納米氣泡（Ultrafine-Bubble；UFB）兩種。微納米氣泡之所以單獨分為一類，是因為它和一般見到的毫米級微小氣泡（Milli-Bubble）具有截然不同的特點，參見圖2。

（圖2）

       近年來，微納米氣泡的很多優(yōu)異功能被發(fā)現(xiàn)，如比表面積大、停留時間長、界面zeta電位高等。除了其本身的性質(zhì)外，由這些性質(zhì)產(chǎn)生的效果也很獨特，如自身增壓溶解、產(chǎn)生自由基、強化傳質(zhì)效率等，因此微納米氣泡在環(huán)境保護、農(nóng)業(yè)、膠片制作、醫(yī)學(xué)診斷與治療、浮選、污水處理、土壤改良、采油及冶金工業(yè)等諸多領(lǐng)域中得到很好的應(yīng)用，在美日中德等世界各國發(fā)展迅猛，萬億市場可期。
       2013年，國際標準化組織（ISO）設(shè)立新的技術(shù)委員會-微泡技術(shù)委員會、以及相應(yīng)的標準組：ISO/TC281。2018年10月，中國顆粒學(xué)會微納氣泡專業(yè)委員會成立。2019年11月，決定成立全國微細氣泡技術(shù)標準化委員會。

JXWNP-WJS-1型水下在線微米氣泡實時動態(tài)觀測系統(tǒng)

       微納米氣泡技術(shù)的應(yīng)用場景極其豐富：水產(chǎn)養(yǎng)殖、栽培、灌溉、施肥、膜生物反應(yīng)器、含塑料廢水處理、穩(wěn)定塘、城市污水處理、固-液和液-液分離污水處理設(shè)備、牛奶廠廢水、肉加工廠、高爾夫球場水塘、啤酒廠污水處理、增氧泥漿細菌分解池、蝦場、池塘瀉湖、藻類控制、養(yǎng)牛場、魚類運輸、魚類保鮮、環(huán)境保護、農(nóng)業(yè)、浮選、污水處理、土壤改良、蔬菜種植、無土栽培、納米氣泡洗浴花灑、納米氣泡水龍頭、醫(yī)療、健康養(yǎng)生，等等。
       正因為微納米技術(shù)應(yīng)用廣泛，制備方法多樣、發(fā)生設(shè)備多種，微納米氣泡直徑不同性能效用差別巨大，因此人們迫切希望有檢測微納米氣泡直徑的設(shè)備。目前有一些實驗室儀器可以檢測到水樣中微納米氣泡的直徑，但是當微納米氣泡水樣從科研生產(chǎn)實踐的實體中取出，送往實驗室的途中，微米級氣泡基本散失、納米級氣泡也有部分滅失和狀態(tài)改變，檢測結(jié)果不能反映科研生產(chǎn)的實踐水體中微納米氣泡的真實作用狀態(tài)，使得科研沒有實時數(shù)據(jù)支撐，也就無法量化指導(dǎo)生產(chǎn)實踐中氣泡尺寸控制的效果狀態(tài)。
       JXWNP-WJS-1型水下在線微米氣泡實時動態(tài)觀測系統(tǒng)（納米氣泡另有型號），正是為了解決科研生產(chǎn)實踐中、“水下”“在線實時”“動態(tài)”“可甄別”這幾個關(guān)鍵詞而開發(fā)的檢測設(shè)備。
       JXWNP-WJS-1型水下在線微米氣泡實時動態(tài)觀測系統(tǒng)適用在流體環(huán)境中觀測懸浮的微米級顆粒、膠體、氣泡類物質(zhì)，進行在線、連續(xù)、原位地觀測。由于采用顯微實像技術(shù)，檢測結(jié)果是“所見即所得”，不僅數(shù)據(jù)真實可靠，還可甄別顆粒、膠體、氣泡類物質(zhì)，比如測量氣泡時可以采用“含孔自動切分分析”手段自動排除固體顆粒、膠體等干擾物質(zhì)。該設(shè)備大大豐富了易失樣品的觀測、檢驗手段，幫助我們更為簡易地了解此類微小物體的生成、運動、作用模式。
       該設(shè)備同樣廣泛適用于纖維工業(yè)、油脂、造紙、墨水、食品、橡膠、合成樹脂、制藥、采油、石油及其它高分子工業(yè)等的各種液體微粒懸浮體系，是大專院校、工礦企業(yè)等單位在科研生產(chǎn)實踐過程中在線監(jiān)視和控制產(chǎn)品性能，穩(wěn)定及提高產(chǎn)品質(zhì)量的新型手段。
       該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)緊湊、使用維護方便，觀測迅速、結(jié)果可靠等特點。

（圖3）

主要技術(shù)指標
圖像分辨率：0.6～4 微米/像素
測量范圍：1微米～100微米（其實數(shù)百微米也可測量，這個范圍是考慮ISO關(guān)于微氣泡的定義）
物距：13毫米（外殼最外層玻片到觀測樣品的距離）
變倍：0.7～4.5物理變倍、9檔電動變倍
CCD攝像頭：60幀（標配）～2000幀（選配）
***注：選配高速攝影需要配套專業(yè)軟件、高亮燈光以及固態(tài)硬盤
外形尺寸L×W×H ：600×200×200（毫米）
防水：機頭IPX7
儀器重童：約10公斤 
電源：AC 220V ±10 %，50Hz ±1% 
配套專業(yè)影像分析軟件

（圖4）軟件設(shè)置界面-放大倍率可調(diào)

設(shè)備構(gòu)成和工作原理
1 、設(shè)備構(gòu)成
儀器主體由CCD攝像頭，顯微放大鏡頭，密閉透明外殼，防水數(shù)據(jù)線和機電控制箱組成。
并配備微機工作站，專業(yè)測量軟件進行圖像采集和分析。
2 、工作原理
儀器使用針對環(huán)境的結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證密閉環(huán)境下的密封、防蝕的工作需求。通過在液體中的顯微鏡頭獲得實時的樣品圖像。圖像傳至微機工作站中對圖像進行篩選分辨，測量，統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

示例
提示1、氣源為空氣時，可以直接在環(huán)境中采集氣源；氣源為純氧、臭氧、氫氣時，需要準備好相應(yīng)的氣源鋼瓶或發(fā)生器。
提示2、200幀/秒及以上的高速攝影需要高亮光源；計算機需要配固態(tài)硬盤。

（圖5）打開測量圖片

（圖6）標定圖片

（圖7）單閾值目標選取

（圖8）分析目標選取并著色

（圖9）目標分析選項

       
（圖10）自動切分分析

（圖11）分析結(jié)果參數(shù)列表

以上產(chǎn)品由上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司制造、上海金相環(huán)境科技有限公司技術(shù)。

上海中晨簡介
       上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司獲2019年度國家科技進步二等獎。公司依托國內(nèi)高校和科研單位，廣泛采用國內(nèi)外有關(guān)專家的成果，著重膠體與界面、粉體技術(shù)、紡織纖維等性能測量技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)。本公司產(chǎn)品可廣泛用于化妝品、選礦、造紙、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑材料、超細材料、環(huán)境保護、海洋、化工、石油、噴涂、油漆油墨、印染、紡織、集成光學(xué)、液晶顯示器等行業(yè)。公司的客戶群不僅包括國內(nèi)各大高等院校和科研院所，而且還包括蘋果、3M、富士康、HOYA光學(xué)、友達光電、三星電子、飛利浦、華為、OPPO等一大批跨國企業(yè)，以及威遠生化、比亞迪、欣旺達、德賽電池、合力泰、寧德時代、長信科技、京東方、寧夏東方、水晶光電、彩虹控股、SANDISK等上市公司，產(chǎn)品遠銷美國、埃及、巴西、日本、韓國、馬來西亞、泰國、印度、印度尼西亞、新加坡和我國香港、澳門、中國臺灣地區(qū)等。
       公司開發(fā)和生產(chǎn)接觸角測量、表界面張力測量、Zeta電位測量、LB膜界面測量、單纖維測量、束纖維測量、織物測量、顯微測量、試驗機定制等八大系列60多種專業(yè)儀器，擁有其軟、硬件的自主知識產(chǎn)權(quán)，能夠保障用戶的售后維護、升級、服務(wù)的權(quán)利。
       中晨的英文單詞“powereach”意為“力量源于每個人”，體現(xiàn)了上海中晨“以人為本、員工和用戶是公司的財富”的核心價值觀和企業(yè)文化。同時，“POWEREACH”也是上海中晨的注冊商標，并將成為最的國際儀器制造商品牌之一。