动态颗粒图像分析仪是一种通过高速摄像与图像处理技术实现颗粒动态表征的精密仪器，广泛应用于化工、制药、矿产、食品等领域。以下为标准化操作流程，涵盖从准备到数据分析的全流程。
一、开机前准备
1. 环境检查
- 确保实验室温度(20-25℃)、湿度(<60%)符合仪器要求，避免振动源(如离心机、空压机)。
- 检查电源稳定性(建议配备稳压电源)，接地良好，避免电磁干扰。
2. 设备连接与启动
- 打开主机电源，启动配套计算机，登录专用分析软件。
- 检查循环水冷系统(若需)是否连通，确认水流正常。
- 开启与仪器连接的显微镜照明光源、高速相机及辅助设备(如蠕动泵、超声分散器)。
3. 软件初始化
- 软件中选择对应的仪器型号，加载默认参数模板。
- 检查摄像头预览画面，确认成像区域无遮挡或污染。
二、仪器校准
1. 光学系统校准
- 标定尺度：使用标准显微尺(如10μm/格)拍摄图像，通过软件修正像素-尺寸转换系数，确保粒径测量精度。
- 聚焦调整：调节显微镜物镜焦距，使标准颗粒(如球形硅胶粒)边缘清晰锐利，避免成像模糊导致误差。
2. 背景噪声校正
- 关闭照明光源，采集纯黑背景图像；再开启光源拍摄空白载物台，软件自动扣除背景噪点，优化颗粒识别阈值。
3. 标准样品验证
- 注入已知粒径分布的标准样品(如NIST可追溯微粒)，运行测试并对比结果。若偏差超过±5%，需重新校准或检查光路。
三、样品制备与加载
1. 样品预处理
- 分散处理：将少量样品加入分散介质(如乙醇、去离子水)，超声振荡10-30分钟，避免颗粒团聚。
- 浓度控制：调整样品浓度至最佳范围(通常为10-50个颗粒/视场)，过高易导致重叠，过低降低统计意义。
2. 流动池加载
- 清洗流动池，避免残留污染物。通过蠕动泵以恒定流速(如1-5mL/min)注入样品，维持层流状态。
- 开启实时监控，观察颗粒运动轨迹是否平稳，避免气泡或湍流干扰成像。
四、参数设置与数据采集
1. 关键参数设置
- 帧率与曝光：根据颗粒运动速度设定相机帧率(如100-1000fps)，调整曝光时间保证颗粒清晰可见。
- 分析区域：划定感兴趣区(ROI)，避开气泡或边缘干扰区域。
- 动态追踪：启用粒子追踪算法(如PTV或LSP)，设置最小追踪粒径(通常≥2μm)。
2. 数据采集
- 启动连续采集，记录至少10秒稳定流动的影像。软件实时显示颗粒轨迹、速度分布及初步统计结果。
- 对异常情况(如颗粒碰撞、轨迹断裂)手动标注或调整参数优化。
五、数据分析与处理
1. 颗粒识别与分类
- 软件通过灰度阈值分割、形态学过滤(如圆度、长宽比)区分有效颗粒与噪声。
- 对非球形颗粒可启用椭圆拟合或轮廓提取，计算费雷特直径、球形度等参数。
2. 统计学计算
- 输出粒径分布曲线(如体积分布、数量分布)、平均粒径(D10、D50、D90)、圆度分布等。
- 生成动态参数：颗粒速度、加速度、旋转速率(用于流场分析)。
3. 结果可视化
- 导出直方图、散点图、视频片段，支持与其他表征手段(如激光衍射)数据交叉验证。
- 生成PDF报告，包含原始图像、统计数据及分析结论。
六、仪器清洗与维护
1. 流动池清洗
- 排空样品，用超纯水冲洗管路至少3次，去除残留颗粒。定期拆卸流动池，超声清洗玻璃衬片。
2. 光学部件维护
- 用无尘纸蘸乙醇轻拭镜头表面，避免划伤镀膜层。检查光源亮度衰减情况，及时更换老化灯泡。
3. 定期校验
- 每月执行标准样品复检，每年联系厂商进行全面光路校准与硬件检测。
七、关机与数据保存
1. 数据备份
- 将测试数据、图像视频保存至本地硬盘及云端存储，按“日期+样品编号”命名归档。
2. 设备关机
- 关闭软件，依次关闭相机、光源、蠕动泵电源，最后关闭主机与计算机。
- 关闭循环水冷系统，清理实验台残留样品。
3. 记录登记
- 填写仪器使用日志，记录操作人、样品信息、校准状态及异常情况，便于后续追溯。
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