[發明專利]一種圖像灰度法粒子Zeta電位分析方法

在審

• 申請號: 201910376618.0
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110044992A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 范繼來;李闖;陳權;劉越強
• 申請（專利權）人: 丹東百特儀器有限公司
• 主分類號: G01N27/447
• 分類號: G01N27/447
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 李曉光

本發明涉及一種圖像灰度法粒子Zeta電位分析方法，包括以下步驟：1)將被測樣品在介質中混合均勻后，送入帶有正負電極的樣品池中；2)給樣品池中的電極施加電壓，產生規定強度的電場；3)帶電的顆粒在電場的作用下定向移動；4)用光源、鏡頭、相機組成的成像系統拍攝樣品池，在相機拍攝的圖像上體現為圖像灰度的變化；5)將相機拍攝的圖像按固定時間間隔傳給計算機進行處理分析。本發明方法不需要拍攝顆粒的真實圖像，是根據圖像灰度變化來計算顆粒的Zeta電位，可以實現微米級以下到納米級顆粒的Zeta電位分析，解決了以往的顯微圖像法無法分析微米級以下到納米級顆粒的不足。

技術領域

本發明涉及一種粒子Zeta電位分析技術，具體為一種圖像灰度法粒子Zeta電位分析方法。

背景技術

傳統的粒子Zeta電位分析方法有激光多普勒方法、顯微圖像法等。激光多普勒方法光路結構比較復雜，而且需要專門的光學機構來判斷電位的極性，成本較高，工藝復雜。顯微圖像法是要經過成像系統把顆粒的形貌拍攝出來，然后在電場通電的情況下觀察顆粒的運動方向和計算運動速度來得出粒子的Zeta電位大小和方向，這種方法由于光學成像系統的分辨率限制，只能適用于微米級以上的顆粒。

發明內容

針對現有技術中粒子Zeta電位分析方法存在成本較高，工藝復雜以及適用范圍有限等不足，本發明要解決的問題是提供一種成本低且可適用于微米級以下到納米級的顆粒Zeta電位測量的圖像灰度法粒子Zeta電位分析系統

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

本發明一種圖像灰度法粒子Zeta電位分析方法，包括以下步驟：

1)將被測樣品在介質中混合均勻后，送入帶有正負電極的樣品池中；

2)給樣品池中的電極施加電壓，產生規定強度的電場；

3)帶電的顆粒在電場的作用下定向移動；

4)用光源、鏡頭、相機組成的成像系統拍攝樣品池，在相機拍攝的圖像上體現為圖像灰度的變化；

5)將相機拍攝的圖像按固定時間間隔傳給計算機進行處理分析。

步驟5)中，將相機拍攝的圖像按固定時間間隔傳給計算機進行處理分析，具體為：

501)每張灰度圖像的時間間隔已知，用數字圖像處理算法分析出灰度移動的距離，得到顆粒的運動速度；

502)顆粒的運動速度求出后，根據現有的Zeta電位公式計算出顆粒的Zeta電位數值；

503)用數字圖像處理算法分析一系列灰度變化的圖像，得出灰度運動的方向；

504)施加電場電壓的正、負極是已知的，根據異性相吸、同性相斥的原理得出顆粒所帶電位的符號，是正電位或負電位。

本發明具有以下有益效果及優點：

1.本發明方法不需要拍攝顆粒的真實圖像，是根據圖像灰度變化來計算顆粒的Zeta電位。

2.本發明方法可以實現微米級以下到納米級顆粒的Zeta電位分析，解決了以往的顯微圖像法無法分析微米級以下到納米級顆粒的不足。

附圖說明

圖1為本發明方法涉及的硬件結構示意圖；

圖2為本發明中樣品池結構示意圖。

其中，1為外接電源極，2為電極，3為樣品池，4為光源，5為鏡頭，6為CCD相機，7為待測樣品。

具體實施方式

下面結合說明書附圖對本發明作進一步闡述。