本實用新型設(shè)備涉及造紙用紙漿纖維測量領(lǐng)域，具體地，涉及一種造紙用紙漿纖維測量設(shè)備。

背景技術(shù)：

紙漿纖維形態(tài)對造紙原料選擇、生產(chǎn)工藝、乃至產(chǎn)品質(zhì)量都有重要影響。由于造紙用紙漿纖維的長度一般為0.6至3毫米，最長的韌皮纖維長達8毫米，寬度15至60微米，形態(tài)變異較大，人眼睛難看清楚，需用顯微鏡放大進行測量。過去一般是人工一根根測量，即使用顯微鏡目鏡觀測纖維，同時轉(zhuǎn)動用測微尺在目鏡里一根根測量計數(shù)，而后再計算器計算，這種方法勞動強度大、耗時多、誤差較大,難及時掌握造紙過程中紙漿纖維的變化情況。自從電子計算機問世，給改善纖維形態(tài)測試工作創(chuàng)造了條件。近十幾年來國外相繼出現(xiàn)了多種纖維測量裝置，如芬蘭Kajaani電子技術(shù)公司FS 100、200、300型紙漿纖維分析儀；加拿大制漿造紙研究所、哥倫比亞大學(xué)和OPTEST公司聯(lián)合開發(fā)的FQA纖維質(zhì)量分析儀；瑞典Lorentzen&Wettre公司生產(chǎn)的L&W纖維分析儀；上述儀器價格高昂、測量時不能清晰觀看纖維形態(tài)，不能準(zhǔn)確地反映纖維的形態(tài)特征，不能單獨或分開測量紙漿中某一細胞成份的形態(tài)參數(shù)，紙漿纖維的長度不能大于8毫米。

常用三目無限遠物鏡生物顯微鏡采用N.A值0.9聚光鏡(8)時，顯微鏡但物鏡放大倍數(shù)不能小于4倍，目鏡視場直徑5毫米左右，用數(shù)碼攝像機觀測樣品的最大視場直徑長約4.5毫米，寬約3.5毫米，不適合測量韌皮類造紙用紙漿纖維，采用體視顯微鏡可獲得大測量視場，但樣品放大倍數(shù)小，看不清楚樣品形態(tài)，不能分辨造紙紙漿纖維原料的種類。采用N.A值小于0.16的聚光鏡(8)結(jié)合放大2倍的無限遠物鏡，顯微鏡目鏡視場直徑大于11毫米，用數(shù)碼攝像機觀測樣品的最大視場直徑長約9毫米，寬約6.5毫米,基本能滿足造紙紙漿纖維測量的要求，但由于顯微鏡鏡片的球差效應(yīng)，普通顯微鏡燈光照明造成觀察的樣品圖像中心亮度高，邊緣亮度暗，使用數(shù) 碼攝像機觀測樣品時更為明顯，同時，由于顯微鏡聚光燈N.A降低后，使用20倍或大于20倍的物鏡觀測樣品時，燈光亮度降低，不能滿足樣品觀測要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種纖維形態(tài)圖清晰、操作簡便、成本低廉、測量結(jié)果可靠的造紙纖維測量裝置。以解決現(xiàn)有造紙測量裝置復(fù)雜、價格高昂、纖維形態(tài)圖不清晰等問題。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種造紙纖維測量裝置，其特征在于：其包括三目無限遠物鏡生物顯微鏡、縮小圖像鏡頭，攝像機(10)、電腦主機、顯示器及打印機；

所述三目無限遠物鏡生物顯微鏡包括目鏡(1)、無限遠消色差平場物鏡(5)、顯微鏡三目觀察頭(2)、機座(3)、五頭物鏡轉(zhuǎn)發(fā)器(4)、聚光鏡(8)、載物臺(6)；

所述電腦主機與所述攝像機及顯示器連接；

所述攝像機(10)和所述顯微鏡三目觀察頭(2)通過適配鏡(11)連接；所述三目觀察頭(2)的座與所述機座(3)連接。

優(yōu)選的，所述攝像機(10)為DH-HV3151UC型，芯片尺寸為1/2或其他芯片尺寸為2/3英寸的數(shù)碼攝像機，攝像圖像大于300萬像素。

優(yōu)選的，所述攝像機(10)選用芯片尺寸為1/2英寸時，適配鏡(11)選用奧林巴斯X0.35倍，用于將所述物鏡(5)放大的圖像縮小到0.35倍；所述攝像機(10)選用芯片尺寸為2/3英寸時，所述適配鏡(11)選用0.5倍的，用于匹配造紙植物纖維測量所需的最佳觀察和測量視野。

優(yōu)選的，所述三目無限遠物鏡生物顯微鏡的聚光鏡(8)的N.A值小于0.16。

優(yōu)選的，所述無限遠消色差平場顯微鏡的物鏡(5)的放大倍數(shù)為X2、X4、X10、X20或X40。

優(yōu)選的，其還包括LED照明燈裝置(9)，其與所述三目無限遠物鏡生物顯微鏡連接，用于為所述三目無限遠物鏡生物顯微鏡提供透視照明。

優(yōu)選的，所述LED照明燈裝置(9)包括：LED燈(93)、鋁質(zhì)LED連接 板(94)、鋁質(zhì)散熱板(95)、LED燈聚光杯(92)、LED燈聚光杯罩(91)及雙面磨砂玻璃(90)；所述LED燈(93)的燈管腳(97)與鋁質(zhì)LED連接板(94)的連接線(98)、LED燈(93)的電源連接線(96)焊接在一起，鋁質(zhì)LED連接板(94)的另一面均勻抹上導(dǎo)熱硅膠后與鋁質(zhì)散熱板(95)粘聯(lián)，LED燈聚光杯(92)放置在LED燈(93)上，LED燈聚光杯罩(91)套在LED燈聚光杯(92)外，雙面磨砂玻璃(90)放在聚光杯罩(91)和聚光杯(92)上；上述安裝完成后，套上熱縮膠套，并用酒精燈加熱熱縮膠，熱縮膠套受熱收縮后將上述零件裝配成造紙纖維測量裝置LED照明燈裝置。

優(yōu)選的，三目無限遠物鏡生物顯微鏡設(shè)有燈座，所述LED燈電源連接線(96)插入該燈座，所述燈座連接2.8至4伏可調(diào)直流電壓電源電路，該電源電路把220伏供電調(diào)整后滿足LED燈需要。

優(yōu)選的，所述三目觀察頭(2)的座與所述機座(3)通過卡扣側(cè)向螺釘固定連接；所述攝像機(10)和所述適配鏡(11)通過螺紋連接，所述適配鏡(11)與顯微鏡三目觀察頭(2)之間通過卡扣側(cè)向螺釘固定連接。

所述顯示器用于顯示纖維形態(tài)，通過所述鼠標(biāo)、鍵盤進行纖維測量，所述顯微鏡可以通過所述目鏡直接觀察纖維形態(tài)，所述電腦進行纖維形態(tài)測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算，得出測量報告。

所述顯微鏡為三目無限遠物鏡生物顯微鏡，具有在電腦顯示器屏幕上觀測造紙紙漿纖維及眼睛從目鏡直接觀察纖維形態(tài)的功能；從目鏡觀測樣品視場直徑大于11毫米。數(shù)碼攝像機觀測樣品視場長大于9毫米，寬大于6.5毫米。圖像放大倍數(shù)大于1200倍。所述顯微鏡采用放大2倍、4倍、10倍、20倍和40倍無限遠生物顯微鏡物鏡，采用的聚光鏡N.A值小于0.16；采用LED照明裝置。使用者可根據(jù)觀察纖維形態(tài)的清晰度要求配備國內(nèi)外各品牌的顯微鏡，經(jīng)改進后配套使用。

本實用新型的造紙纖維測量裝置測量精度：長度系列：0.01毫米,寬度系列：1微米。

本實用新型所述的造紙纖維測量裝置，達到了如下效果：

(1)與現(xiàn)有國外進口自動測量纖維儀相比本實用新型，造紙纖維裝置所獲得的觀察圖像清晰，可在屏幕上或顯微鏡目鏡中直接觀察到纖維的微細形態(tài)，真實反映造紙用紙漿纖維各品種的差異，利于判斷未知纖維品 種及纖維原料在制漿過程中的形態(tài)變化，可用于科學(xué)研究和生產(chǎn)控制，并可隨時保存圖像。

(2)與傳統(tǒng)造紙纖維測量方法相比本實用新型為造紙纖維形態(tài)測量提供了便利的工具，使過去費時、費力的傳統(tǒng)纖維測量變得輕松、準(zhǔn)確、快捷，使一些過去無法量化的指標(biāo)得以定量測定，實現(xiàn)了測量統(tǒng)計的自動化。

(3)本實用新型所采用常用的市場成熟產(chǎn)品進行針對造紙纖維觀測的需要進行改進后采用常用的連接方式，所得到的纖維測量設(shè)備機構(gòu)簡單、操作方便、成本低廉，適于廣泛使用。

(4)本實用新造紙纖維測量裝置采用的顯微鏡可有多種選擇，可根據(jù)使用者需求配備不同的三目無限遠物鏡生物顯微鏡，用于獲得更加清晰的纖維形態(tài)圖；

(5)本實用新型采用LED照明燈裝置，采用N.A值低于0.16的聚光鏡和放大2倍的無限遠物鏡，該裝置具有圖像觀測視場大，圖像亮度均勻，圖像清晰、測量準(zhǔn)確、成本低廉、可隨意測量樣品中全部或單一品種紙漿纖維，可測量數(shù)十毫米長度的韌皮紙漿纖維和棉纖維等。在文物保護、造紙科研和生產(chǎn)上起到了良好作用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與具體實施例來對本實用新型作進一步說明。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例之造紙纖維測量裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例之顯微鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型實施例的LED照明燈裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本實施例提供一種造紙纖維測量裝置，如圖1和圖2所示，三目無限遠物鏡生物顯微鏡、縮小圖像鏡頭，數(shù)碼攝像機10、電腦主機、顯示器及打印機，以及LED照明燈裝置9。

所述三目無限遠物鏡生物顯微鏡包括目鏡1、無限遠消色差平場物鏡5、顯微鏡三目觀察頭2、機座3、五頭物鏡轉(zhuǎn)發(fā)器4、聚光鏡8、載物臺6。所 述攝像機10和所述顯微鏡三目觀察頭2通過適配鏡11連接；所述三目觀察頭2的座與所述機座3通過卡扣側(cè)向螺釘固定連接。數(shù)碼攝像機10通過USB數(shù)據(jù)線12與電腦主機連接

所述三目無限遠物鏡生物顯微鏡具有在電腦顯示器屏幕上觀測造紙紙漿纖維及眼睛從目鏡直接觀察纖維形態(tài)的功能；從目鏡1觀測樣品視場直徑大于11毫米。數(shù)碼攝像機10觀測樣品視場長大于9毫米，寬大于6.5毫米。圖像放大倍數(shù)大于1200倍。

使用者可根據(jù)觀察纖維形態(tài)的清晰度要求配備國內(nèi)外各品牌的顯微鏡，經(jīng)改進后配套使用。

所述攝像機10為DH-HV3151UC型，芯片尺寸為1/2或其他芯片尺寸為2/3英寸的數(shù)碼攝像機，攝像圖像大于300萬像素。

所述攝像機10選用芯片尺寸為1/2英寸時，適配鏡11選用奧林巴斯X0.35倍，用于將所述物鏡5放大的圖像縮小到0.35倍；所述攝像機10選用芯片尺寸為2/3英寸時，所述適配鏡11選用0.5倍的，用于匹配造紙植物纖維測量所需的最佳觀察和測量視野。所述三目無限遠物鏡生物顯微鏡的聚光鏡8的N.A值小于0.16。針對造紙纖維的觀察和測量的需求顯微鏡配備五個物鏡5，即X2、X4、X10、X20、X40五個放大倍數(shù)的物鏡，以滿足造紙纖維測量裝置既有較高分辨率以滿足造紙纖維微細結(jié)構(gòu)的觀察，又有較大視場的數(shù)碼顯微鏡以滿足造紙纖維長纖維的測量。測量時，載玻片夾具7用于放置待測樣品。

所述LED照明燈裝置9與所述三目無限遠物鏡生物顯微鏡連接，用于為所述三目無限遠物鏡生物顯微鏡提供透視照明。

如圖3所述，LED照明燈裝置由直徑25毫米，厚度1.3毫米雙面磨砂玻璃90,LED燈聚光杯罩91，LED燈聚光杯92，1瓦或3瓦日光型LED燈93,鋁質(zhì)LED燈連接板94，30毫米(長)X25毫米(寬)x10毫米(高)左右鋁質(zhì)散熱板95，直徑0.8毫米LED燈電源連接線96和直徑40毫米熱縮膠管組成。熱縮膠管受熱后收縮，最小達原尺寸的一半。

顯微鏡透視照明采用9的LED照明燈裝置，1瓦或3瓦LED燈93用焊錫把燈管腳97焊接在鋁質(zhì)LED連接板94的連接線98并焊接上LED燈電源連接線96，鋁質(zhì)LED連接板94的另一面均勻抹上導(dǎo)熱硅膠后與鋁質(zhì)散 熱板95粘聯(lián)，LED燈聚光杯92放置在LED燈93上，LED燈聚光杯罩91套在LED燈聚光杯92外，雙面磨砂玻璃90放在聚光杯罩91和聚光杯92上，上述安裝完成后，套上熱縮膠套用酒精燈加熱熱縮膠，熱縮膠套受熱收縮，裝配成造紙纖維測量裝置LED照明燈裝置9。該燈經(jīng)聚光杯92聚集后亮度高，經(jīng)磨砂玻璃91散射光線后燈光更加均勻，把LED照明燈裝置9的電源連接線96插入顯微鏡燈座即可使用。

所述攝像機10和所述適配鏡11通過螺紋連接，所述適配鏡11與顯微鏡三目觀察頭2之間通過卡扣側(cè)向螺釘固定連接。

本實施例的原理為：造紙纖維測量裝置是用顯微鏡將待測量的造紙紙漿纖維樣品放大，連接在顯微鏡上的適配鏡11把顯微鏡物鏡放大的圖像調(diào)整輸入數(shù)碼攝像機10中，經(jīng)數(shù)碼攝像機10轉(zhuǎn)換成數(shù)碼圖像電信號傳送到計算機(即電腦主機)，計算機顯示器把數(shù)碼圖像電信號還原為圖像并顯示。

該裝置采用現(xiàn)有設(shè)備，設(shè)備之間采用常用的連接方式，所得到的纖維測量設(shè)備機構(gòu)簡單、操作方便、成本低廉、纖維形態(tài)圖清晰、測量結(jié)果可靠等優(yōu)勢。

測量項目包括：纖維長度及長度分布頻率、纖維寬度及寬度分布頻率、纖維細胞壁厚度及壁腔比、纖維粗度及毫克根數(shù)、纖維組成及其配比、打漿纖維帚化率、纖維彎曲指數(shù)及纖維扭結(jié)指數(shù)、雜細胞及細小纖維含量、顯微圖像拍照等。該儀器適用于多項國家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：如、GB/T28218-2011紙漿纖維長度的測定、GB/T 23175-2008造紙纖維長度測定(光柵法)、GB/T4688-2002紙、紙版和紙漿纖維組成的分析、GB/T29775-2013紙漿纖維粗度的測定、GB/T 23836-2008造紙纖維帚化率的測定等。也與國際ISO造紙纖維分析標(biāo)準(zhǔn)有等效功能。

該造紙纖維測量裝置中纖維樣品經(jīng)X2、X4物鏡放大后，最大視野范圍7mm×9mm，這二個物鏡觀察的樣品圖像適合于各種造紙纖維原料長度的測量。纖維樣品經(jīng)X10、X20、X40物鏡放大后，顯示器顯示圖像的放大倍數(shù)大于1200倍，可用于纖維原料的觀察，鑒別和寬度等的測量。與顯微鏡數(shù)碼攝像相配合的操作軟件讓我們能方便地觀測到各種造紙紙漿的細胞形態(tài)特征及其在生產(chǎn)過程中的變化狀態(tài)。

可測定項目：

1、纖維長度、彎曲指數(shù)同時測量及其分布頻率統(tǒng)計，長短纖維任意分割及比例統(tǒng)計；

2、纖維寬度及纖維寬度及其分布頻率；

3、纖維長度和纖維寬度同時測量及其分布頻率；

4、纖維細胞壁厚度及壁腔比；

5、纖維粗度及毫克根數(shù)；

6、紙和紙漿中纖維組成及其配比；

7、打漿纖維帚化率；

8、纖維彎曲指數(shù)及纖維扭結(jié)指數(shù)；

9、紙漿中雜細胞含量；

10、紙和紙漿中一種或多種纖維的面積。