Способ измерения толщины частиц

 

Союз Соаетсиии

Социалистические республии (i i) 86 1935

ОП ИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (51)М. Кл.

G Î1 В 11/06 (22)Заявлено 19.09,79 (2f) 2821331/25-28 с присоединением заявки И (23) Приоритет

3Ъеудерственный каиитет

СССР по делен нзааретений и открытий

Опубликовано 07.09.81 Бюллетень И 33 (53) УДК 31. ,715.27 (088.8) Дата опубликования описания 09 .09, 81.!

А.С. Сахиев, А.Б. Бассель, А, . Башкир ат

С.В. Щелкунов и В.Н. С авнова,1

I ИЬЯт10 7 ., Е,.у

»72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

ЧАСТИЦ

Изобретение относится к областИ исследований с помощью микроскопа, а именно, к методам дисперсионного микроскопического анализа и может быть использовано для определения формы частиц и гранулометрического состава порошкообраэных материалов в порошковой металлургии, промышленности строительных материалов, пищевой промышленности и др.

Известен способ определения толщины частиц с помощью. оптического микроскопа путем их разрушения при давлении линзой объектива и вычислении толщины частицы сравнением проекции частицы до и после разрушения (1 ).

Недостаток -способа состоит в том, что его применение возможно лишь для частиц из пластичного материала и может привести к повреждению передней линзы объектива.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ измерения толщины частиц, заключающийся в том, что используют оптический микроскоп, помещают на его предметном столе измеряемые частицы; переднюю линзу объектива совмещают

S, со стеклом гредметного стола и пере,двигают объектив по стеклу до совмещения объектива с измеряемой частицей. Толщину частицы рассчитывают по радиусу кривизны линзы и кольцам

Ньютона (2), Этот способ имеет следующие недостатки: недостаточная точность измерения,. определение толщины частиц требует тесного контакта между объек.тивом и самой частицей, что может при-вести к повреждению передней линзы объектива; способ неприменим для механически непрочных частиц; измерение по этому способу осуществляют путем нанесения на предметное стекло небольшого числа измеряемых частиц, что приводит к дополнительным затратам времени на приготовление образцов.

861935 4

: Таким образом, известный способ имеет. низкую производительность и недостаточно высокую точность измерения.

Целью изобретения является повышение производительности и точности измерения.

Цель достигается тем, что помещают на предметном столе одновременно с измеряемыми частицами эталонные частицы различных размеров, имеющие извесное соотношение между размером проекции и толщиной, фокусируют оптический микроскоп на измеряемую частицу и .определяют ее толщину, как величину, пропорциональную линейному размеру проекции этапонной частицы, лежащей в той же

-.фокальной плоскости, что и измеряемая. В качестве эталонных частиц используют частицы сферической формы, На чертеже представлена принципиальная схем.а, поясняющая описываемый способ измерения толщины частиц.

На схеме показана измеряемая частица 1 и эталонные частицы 2, 3, 4, располагаемые на предметном стекле

5 микроскопа (на чертеже не показан), Может быть использован микроскоп любой марки, применяемый для измере" ния размеров проекций.

Осуществляется описываемый способ следующим образом.

На предметное стекло 5 микроскопа одновременно с измеряемыми частицами 1 помещают эталонные частицы

2, 3, 4 различных размеров, имеющие извесное соотношение между характерным размером проекции и толиной, в таком количестве, чтобы в поле зрения микроскопа было приблизительно одинаковое число измеряемых и эталонных частиц. Затеи последовательно фокусируют микроскоп на измеряемые частицы. Для каждой измеряемой частицы определяют толщину, как величину, пропорциональную линейному размеру проекции эталонной частицы, лежащей в той же фокальной плоскости,.что и измеряемая. При этом оказываются сфокусированными частицы, имеющие толщину, равную толщине измеряемой частицы. Все остальные частицы оказываются не в фокуее. Эталонные частицы выбирают близкими по раз;меру к измеряемым. В качестве эталон" ных частиц на схеме показаны сферы,, для которых диаметр проекции равен

О. Микроскоп сфокусирован на верхнее,ребро частицы 1, одновременно с ней

35 0

55 фокусируется эталонная частица 2 в ее мидделевом сечении. Очевидно, что S = R, а величина R определяется по проекции сферы R = Dté

Эталонные частицы 3 и 4 с диаметрами Э,1с 0 (9 остаются расфокуси2 рованными. Расфокусировка обеспечивается применением объективов с малой глубиной резкости. Описанным способом измеряли толщины частиц дисперсного кремния с размерами проекции 5-350 мкм с помощью фотомикроскопа фирмы Оптон (ФРГ) по эталонным частицам дисперсного сферического алюминия с размерами 5400 мкм. Для измерения толщины к ньше 100 мкм использовали объектив с увеличением 100 " при глубине резкости 1 0 мкм. Для измерения толщины частиц больше 100 мкм испольэЬвали объектив с увеличением 40 при глубине резкости 3,0 мкм.

При обработке результатов методами математической статистики была получена.корреляционная зависимость толщины частиц кремния от эквива лентного диаметра {31,>, . » O6

0 Р э которая позволяет рассчитать грансостав порошка кремния в весовых долях и расчетное значение удельной поверхности. Максимальная погрешность измерения по предлагаемому способу составила 57., что вдвое меньше, чем по прототипу. Для измерения

20 частиц, включая время на приготовление образца, потребовалось 45 мин что в 4 раза меньше, чем по прототипу. Использование описываемого способа измерения толщины частиц микроскопическим методом обеспечивает возможность измерения толщины частиц при помощи обычного микроскопа без непосредственного контакта между частицей и линзой объектива; возможность измерения механически непрочных частиц, сокращение времени измерения приблизительно в 4 раза, благодаря использованию одного препарата для измерения большего числа частиц и большей в сравнении с прототипом плотности нанесения частиц на предметное стекло; повышение точности измерения.

Таким образом, описываемый способ значительно повышает производитель- . ность и точность измерения.

Формула изобретения

1. Способ измерения толщины частиц, заключающийся в том, что используют оптический микроскоп и помещают на его предметном стекле измеряемые .частицы, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности измерения, помещают на предметном стекле одновременно с измеряемыми частицами .эталонные частицы различных размеров, имеющие известное соотношение между размером проекции и толщиной, фокусируют оптический микроскоп на

1935 ф измеряемую частицу и определяют ее толщину, как величину, пропорциональную линейному размеру проекции эталонной частицы, лежащей в той же фокальной плоскости, что и измеряемая.

2. Способпо п. 1, о тли ч ающ и Й.с я тем, что в качестве эталонных частиц используют частицы сферической формы. ц1 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Boddy R.G. Н.В. Епе1, 32:1 10 (1953) . .2. Robins Ъ/.Н., И. Journ,.of арр1.

1з ": Phys, Suppl У 3, 1954 (прототип, .

Составитель В. Рыкрва

Редактор. Т. Кузнецова Техред М. Рейвес . - Ко ректор Н. Швыдкая

Заказ 6526/33 . Тираж. 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4 5 л..ь х

ФиЧиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,