[实用新型]用于监控通过电纺丝或静电纺丝来生产纳米纤维的过程的装置

说明书

一种用于监控通过电纺丝或静电纺丝来生产纳米纤维的过程的装置，所述装置包括光源(3)、具有至少为1920像素的水平分辨率以及至少为每秒80帧的帧速率的相机(1)，所述相机设置有具有至少为150mm的焦距并且至少为f/4的亮度的微距镜头(2)，并且所述相机连接到或可连接到评估单元(6)，由此具有所述微距镜头(2)的所述相机(1)的分辨率至少为20μm/1像素。

技术领域

本技术方案涉及一种高速监控通过静电纺丝来生产纳米纤维的过程的装置。

背景技术

通常用高速监控来了解微观层面上发生的非常快的过程。通常使用的光学显微镜或显微摄影中的工作距离(即物镜的镜头与观察对象之间的距离)通常可达100mm。然而，用于监控通过静电纺丝来生产纳米纤维的过程(其在高达100kV的高压下进行)的最小安全距离要大几倍。例如，对于实验室装置NS LAB(Elmarco)来说，距离纺丝电极的最小安全距离是410mm，对于最小的工业装置NanospiderTM(Elmarco)来说，最小安全距离是500mm。由于这个事实，标准的光学显微镜或显微摄影不能用来监控通过静电纺丝来生产纳米纤维的过程。目前，没有任何装置或方法可以允许高速监控这个过程，或者获得该过程的高速记录。

因此，本技术方案的目标是提供一种用于高速监控通过静电纺丝来生产纳米纤维的过程的装置。

实用新型内容

该技术方案的目标是通过用于高速监控通过静电纺丝来生产纳米纤维的过程的装置来实现的，其原理在于该装置包含光源、具有至少为1920像素的水平分辨率以及至少为 80帧/秒的帧速率的相机，其具有至少为150mm的焦距并且至少为f/4的亮度的微距镜头。具有微距镜头的相机的分辨率至少为20微米/1像素。相机连接到或可连接到评估单元。这种布置允许以高分辨率和高帧速率获得对通过静电纺丝生产纳米纤维过程的高速记录，所述记录被用于后续的可视化分析或软件分析。

基于LED的光源优选用作光源。它的优点是不会影响通过热辐射监控的过程。特别适合于此目的的是平面光源，例如COB LED光源，其由安装在晶圆上的一组LED形成，其光被集中到窄的光锥中。由COB LED光源发出的光在至少500mm的距离处的强度优选为至少50,000lx。

如果需要，例如当使用所谓的遮光照明方法时，光源设置有由半透明材料制成的遮光罩。

为了用于监控纺丝过程的装置的更大的灵活性，相机和/或光源被安装在支架上，其具有在至少一个水平和/或竖直轴线上和/或围绕至少一个这样的轴线移动的可能性。

相机优选为具有设定图像高度的能力的工业相机，因为图像高度的可能的降低允许扫描速度的进一步提高。在一个优选的变型中，使用具有比可比彩色相机更高的传感器灵敏度的单色相机。

为了获得更大的经测量的放大率，可以在相机和微距镜头之间插入至少一个隔离环，其物理性地增加镜头和相机传感器之间的距离，由此增加被扫描对象的尺寸(scale)。

然后，对通过静电纺丝来生产纳米纤维的过程的高速记录在评估单元中被存储和/或评估和/或调整。优选地，该单元例如是PC或另一类似的装置。

附图说明

图1是根据技术方案的监控通过静电纺丝来生产纳米纤维的过程的装置的变型的示意图，该装置被布置成使用所谓的遮光照明方法来监控静电纺丝过程，图2是布置成使用所谓的远心照明方法来监控静电纺丝过程的装置的替代实施例的示意图，以及图3是布置成使用所谓的反射照明方法来监控静电纺丝过程的装置的替代实施例的示意图。

引用列表

1 相机

2 微距镜头

21 支架

3 光源