靜態顆粒圖像分析儀是一種基于顯微測量與數字圖像處理技術的高精度粒度粒形分析設備，廣泛應用于材料科學、生物醫藥、新能源、食品檢測、環境監測等多個領域。該儀器通過光學顯微鏡將微米級顆粒放大數十至數千倍，利用高分辨率數字攝像頭捕捉顆粒圖像，再通過專用軟件對圖像進行邊緣識別、尺寸測量及形態分析，最終生成粒度分布、形狀參數等關鍵數據。其核心功能包括精準測量顆粒的長度、寬度、面積、周長、等效直徑等基礎幾何參數，精度可達微米級，滿足不同粒度范圍的測試需求；通過對大量顆粒的尺寸數據統計，生成粒度分布曲線，并計算特征粒徑（如D10、D50、D90等），反映顆粒群體的大小分布規律；將顆粒的“形狀”轉化為可量化的參數，如長徑比、球形度、表面率等，為材料性能研究提供重要依據。

　　靜態顆粒圖像分析儀的詳細操作指南：

　　一、開機準備

　　環境檢查

　　溫度與濕度：確保實驗室溫度在15-30℃，濕度≤70%，避免高溫高濕導致設備內部結露或電路短路。

　　防震措施：將設備放置在穩定平臺（如防震工作臺），遠離大型機械、通風管道等震動源，防止圖像模糊。

　　清潔環境：關閉強光直射，避免灰塵或顆粒物進入設備內部，影響成像質量。

　　設備檢查

　　電源與連接：檢查電源線是否插牢，數據線（如USB、HDMI）是否連接至計算機，確保接口無松動。

　　耗材補充：確認載玻片、蓋玻片、分散劑（如乙醇、去離子水）等耗材充足，避免中途中斷操作。

　　機械部件檢查：手動移動載物臺，檢查傳動裝置是否順暢，無卡頓或異響。

　　軟件啟動

　　打開計算機，雙擊桌面圖標或從開始菜單啟動分析軟件（如ImageJ、Motic Images Plus或設備自帶軟件）。

　　等待軟件初始化完成，檢查設備狀態指示燈（如“就緒”燈）是否亮起，確認硬件連接正常。

　　二、樣品制備

　　樣品分散

　　干法分散：適用于粉末狀樣品（如金屬粉、陶瓷粉）。將少量樣品倒入分散器，通過氣流或機械振動使顆粒均勻分散，避免團聚。

　　濕法分散：適用于液體或可懸浮樣品（如乳液、納米顆粒）。將樣品與分散劑（如乙醇）按比例混合，超聲處理5-10分鐘，確保顆粒充分分散。

　　制片操作

　　干法制片：用小勺取少量分散后的樣品，均勻撒在載玻片上，輕輕敲擊載玻片使顆粒分布均勻，蓋上蓋玻片。

　　濕法制片：用移液管吸取少量懸浮液，滴在載玻片上，用蓋玻片緩慢覆蓋，避免氣泡產生。若液體過多，可用濾紙吸去多余液體。

　　樣品放置

　　將載玻片平穩放置在載物臺上，調整載物臺位置，使樣品位于顯微鏡視野中心。

　　固定載玻片（如使用夾具或磁吸裝置），防止移動導致圖像模糊。

　　三、參數設置

　　顯微鏡參數

　　放大倍數：根據顆粒大小選擇合適物鏡（如10×、40×、100×）。小顆粒（如納米級）需高倍物鏡，大顆粒（如毫米級）用低倍物鏡。

　　光源調整：選擇環形光源或柯勒照明，調整亮度至適中，避免過曝或欠曝。對于透明顆粒，可關閉透射光，開啟反射光增強對比度。

　　對焦模式：切換至手動對焦，緩慢旋轉調焦旋鈕，直至顆粒邊緣清晰。若設備支持自動對焦，可啟用該功能加速操作。

　　軟件參數

　　圖像分辨率：設置為最高分辨率（如1920×1080），確保細節清晰。

　　曝光時間：根據樣品反光性調整，高反光樣品縮短曝光時間（如1/100秒），低反光樣品延長（如1/10秒）。

　　增益值：適當提高增益（如10-20dB）可增強暗區信號，但過高會引入噪聲，需平衡亮度與噪聲。

　　分析參數

　　顆粒識別閾值：設置灰度閾值（如50-150），區分顆粒與背景。閾值過低會誤識別背景為顆粒，過高會遺漏小顆粒。

　　形狀參數：選擇需測量的形狀指標（如圓度、長寬比、凸度），根據分析目的勾選相應選項。

　　尺寸范圍：設定最小和最大顆粒直徑（如1μm-1000μm），過濾無關顆粒，提高分析效率。

　　四、圖像采集與分析

　　圖像采集

　　單擊軟件“采集”按鈕，捕獲當前視野圖像。若需多視野分析，移動載物臺至新位置，重復采集。

　　檢查圖像質量：顆粒邊緣應清晰，無模糊或重疊；背景應均勻，無噪聲或雜光。若圖像不理想，重新調整參數或重新制片。

　　圖像預處理

　　去噪：對高噪聲圖像應用中值濾波（窗口大小3×3）或高斯濾波（σ=1），平滑圖像同時保留邊緣。

　　增強對比度：使用直方圖均衡化或對比度拉伸，提高顆粒與背景的區分度。

　　二值化：將灰度圖像轉換為黑白圖像，便于顆粒識別。可采用全局閾值（如Otsu算法）或局部自適應閾值。

　　顆粒分析

　　單擊“分析”按鈕，軟件自動識別顆粒并計算參數（如數量、面積、周長、圓度等）。

　　檢查分析結果：確認所有目標顆粒被識別，無遺漏或誤判。若需手動修正，使用“編輯”工具添加或刪除顆粒。

　　生成統計報告：軟件自動生成顆粒尺寸分布直方圖、形狀參數散點圖等，導出為Excel或PDF格式。

　　五、結果輸出與保存

　　數據導出

　　將分析結果（如顆粒尺寸、形狀參數）導出至Excel表格，便于進一步數據處理或繪圖。

　　保存原始圖像（如.tif格式）和分析后的二值圖像（如.png格式），以便后續復核或重新分析。

　　報告生成

　　使用軟件內置報告模板，插入圖像、統計圖表和分析結論，生成完整報告。

　　添加實驗條件（如放大倍數、分散方法、分析參數）和樣品信息（如名稱、批次號），確保報告可追溯。

　　設備關閉

　　退出軟件，關閉計算機。

　　關閉顯微鏡光源和設備電源，避免長時間待機損耗。

　　清理載物臺和載玻片，將設備歸位，覆蓋防塵罩。

　　六、注意事項

　　安全操作

　　避免直接觸摸顯微鏡鏡頭或光源，防止指紋或油污污染。

　　操作高壓電源（如汞燈）時需佩戴絕緣手套，防止觸電。

　　濕法制片時，避免分散劑濺入設備內部，損壞電路。

　　維護保養

　　定期清潔鏡頭（每周一次）和載物臺（每日一次），保持設備清潔。

　　每季度檢查光源壽命，及時更換老化燈泡（如汞燈壽命約2000小時）。

　　每年聯系專業人員校準設備，確保測量精度。

　　數據備份

　　定期備份分析數據和圖像至外部硬盤或云存儲，防止數據丟失。

　　記錄設備使用日志（如操作時間、樣品名稱、分析參數），便于問題追溯。