




前言
随着泥沙研究向精细化与定量化发展,传统筛分与激光粒度分析方法在颗粒形态表征方面的局限逐渐显现。动态图像法作为一种新兴颗粒分析技术,能够同时获取粒径与形态信息,在泥沙领域具有重要应用价值。
本文以 Camsizer X2 动态图像粒度粒形分析仪为核心,探讨其在泥沙颗粒分析中的应用原理、技术优势及典型应用场景,为泥沙研究提供新的技术路径。泥沙颗粒的粒径组成与形态特征是影响河流输沙、沉积过程及工程泥沙问题的重要因素。传统方法如筛分法、沉降法虽应用广泛,但存在如下不足:无法准确描述颗粒形态(如球形度、长径比)对宽粒径范围适应性有限分析效率较低,动态图像法通过高速成像与图像识别技术,实现对颗粒的多参数表征,为泥沙研究提供了更全面的数据支持。
泥沙的粒径粒形参数差异
本文基于 Camsizer X2 设备,探究两种泥沙的粒径粒形参数差异,建立基于形态特征的研究方法,以提升应用实际性。通过专利高速双镜头同步捕捉所测样品的颗粒图像,可获取精确的粒度分布和粒形分布特征。同时还能得到球形度、长径比,对称性,圆度等形貌参数。

以两类泥沙sample3,sample5样品为例,分别采用动态图像法(Camsizer X2 干法模式)对两类泥沙样品进行粒度和粒形分析:

从粒径曲线分布中可以看出,sample3和sample5的粒径分布曲线区别非常明显,其中sample5的粒径分布较宽,sample3的粒径分布较窄但是sample3有大颗粒存在,这是粒径特征最直观的体现。
通过对比两类泥沙sample3,sample5样品粒形分布曲线可以完全区分出这两者之间的差异性。

(1)长径比曲线分布

(2)球形度曲线分布

(3)对称性曲线分布

(4)圆度曲线分布
从整体样品粒形曲线分布来看,其中sample5样品无论是从球形度,圆度,对称性还是长径比的分布都是优于sample3。两者具有鲜明的特征。
两组泥沙样品的真实图像如下:

(1 ) sample3泥沙图像

(2) sample5泥沙图像
结论
通过 Camsizer X2 动态图像干法分散技术,泥沙样品的粒径粒形参数可有效区分不同粒径间的差异:

◆通过粒径分布跨度直观体现了两类泥沙的粒度区别,反馈出针对粒径表征展现出强大的能力。
◆通过粒形特征可以针对泥沙之间的形貌区别作出表征。
◆可用于泥沙生态学和泥沙领域研究,提供强大技术支持。
Microtrac MRB(麦奇克莱驰)为动态图像分析法建立了标准。由于独特的双镜头技术,允许以最高的精度和重现性进行快速分析,并且粒度测量范围极广。
这些优势使 CAMSIZER 系统产品成为常规分析和质量控制的理想工具。强大的评估软件提供了大量有价值的信息和测量参数,使分析仪也非常适合于泥沙领域应用。