油液检测完整版本

油液检测项目简介摩擦学是门新兴的技术科学。摩擦学系统包含摩擦副子系统、润滑子系统、状态监测子系统以及补偿和控制子系统等。摩擦学所研究的摩擦与磨损与设备的状态监测、故障诊断密不可分,其中油液分析技术是了解摩擦副运动状态最有效的办法,而设备维修管理中采用的修复技术、润滑技术与故障诊断技术是摩擦学研究的重要内容。油液分析状态监测技术是通过分析被监测机器的在用润滑剂(或工作介质)的性能变化和携带的磨损微粒的情况,获得机器的润滑和磨损状态的信息,评价机器的工况和预测故障,并确定故障原因、类型以及采用的维修管理策略。油液分析状态监测技求的发展现状：油液分析状态监测技术的发展主要体现在磨粒分析、润滑剂状态监测的方法及其分析监测仪器的功能上。磨粒监测磨粒监测主要是指对金属磨损颗粒进行检测,同时也含分析的内容。磨粒监测方法最常用的技术手段和仪器设备有光谱法、铁谱技术、颗粒计数法、磁塞法以及对滤出的磨粒进行显微镜观察分析等。1光谱法磨粒监测技术光谱法包括原子发射光谱法和原子吸收光谱法。它是磨粒监测中应用最广泛的技术。它可以对润滑油中的磨粒进行多元素定量分析,而且还能检测出润滑添加剂的元素是否正常。2光学型磨粒监测技术——颗粒计数法利用润滑油中磨粒的遮光和光散射特性可对油液中的磨粒进行直接监测。其原理是当油液流经具有狭窄通道的传感器时,磨粒的遮光作用便产生脉冲信号,脉冲的宽度与磨粒的大小有关,因而可测出磨粒的分布。3铁谱法磨粒监测技术铁谱分析法包括分析式铁谱仪、旋转式铁谱仪、直读式铁谱仪和在线式铁谱仪。其中分析式和旋转式铁谱仪是利用制谱仪或过滤的方法,将润滑油中的铁磁性金属磨粒与油液、煤尘、粉尘等杂质分开,并按一定的规则沉积在玻璃基片(谱片)上,然后对磨粒进行显微镜观察,进行定性和定量分析,诊断出液压和润滑系统的故障,以指导维修。2润滑剂状态监测润滑剂状态监测是实验室通过对润滑剂定期取样,并根据油液品质分析和杂质分析来判断润滑剂的使用效果和剩余寿命。许多油液分析方法是根据一项或几项公认的测试指标来判断油液的工作状态。这些监测方法指标采用的既是物理的又是化学的手段,其中一些典型的润滑剂状态指标是:粘度；TNA（总酸度）；TBA（总碱度）；水份含量；固体颗粒总含量。油液分析综合技术一．概述1机械设备状态监测集成系统机械设备状态监测及预知维修技术近几年发展很快,今天已成为机械设备现代管理的重要内容之一。理论上,已论证了这一技术的正确性,实验研究中解决了这一技术的可行性,而且,实际应用中显示了状态监测油料分析技术的显著经济性。随着一系列先进、方便而实用的监测仪器的出现以及在线监测专家系统软件的开发和应用,机械设备状态监测技术得以不断发展和完善。航空、船舶、机车、汽车、坦克、工程机械、采矿机械等部门广泛采用内燃机作为动力机械设备。因此,机械设备状态监测的主要对象之一就是柴油机,其次还包括液压系统和减速器等。目前,世界先进国家已广泛采用和推行这种准科学的社会效益及经济效益极为显著的随机监测、预知性维修的状态监测技术,代替目前采用的定期维修和故障维修的维修制度。实践表明,随机监测视情维修的制度大大降低了设备故障发生率,提高了设备的运转可靠性和利用率,维修费用可以降低十几倍以上。机械设备状态监测应将设备管理、视情维修、状态监测、故障诊断作为一个集成系统研究。2摩擦学系统与磨损监测摩擦学是研究作相对运动的相互作用表面的有关理论和实践的一门科学技术,正如图1所示,是摩擦学系统状态监测的相关性。①②是相互作用,并相对运动的两个表面,③是两表面之间的润滑剂,④代表对①②③均产生影响的周围环境及工况。一般情况下,摩擦副的磨损过程可用图2表示。合理地缩短磨合阶段,尽可能地延长正常磨损阶段(即工作寿命),及时发现和避免严重磨损阶段,是磨损监测和预知性维修的主要目的。3.机械设备状态监测预知性维修据美国著名机械设备状态监测技术公司CSI公司等的资料介绍,预知性维修(ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｍａｉtｅｎａｎｃｅ)可以比常规的定期预防性维修以及故障维修节约10倍以上的费用。许多先进的大型企业已广泛采用该维修技术。作为一种现代化的、准科学的设备维修思想,它是积极的主动的设备管理观念。其特点在于,用主动的“失效前行动”(对润滑油系统在用油的综合监测),代替被动的“失效后行动”(故障检修),能及时地发现导致设备可能发生故障或机器设备运转性能下降的潜在因素。借助于有针对性的校正措施,排除造成失效的根源。显然,它的目的还是延长设备的工作寿命。预知性维修的体制是一种机械设备的“保健”方式。表1表明了机械设备四种维修制度的对比,预测性保养和预知性保养的重要性和经济效益是不言而明的。目前使用比较广泛也比较方便的仪器是,便携式ＤＣＡ数字污染报警仪、便携式油液分析工具箱等。实践表明,油的污染是柴油机磨损的最根76设备综合诊断技术讲座本原因。在柴油机的主要摩擦副中,当载荷被集中到微小颗粒的有效面积上时,将产生极大的表面应力。美国通用汽车公司研究表明,当润滑油污染水平降低后,磨损速度将降低8倍。使用30μｍ的滤清器,发动机的磨损比使用40μｍ的滤清器减少50%,使用15μｍ的滤清器磨损减少70%。因此,美国每年大约有2500万～5000万个油样要进行分析。另外,润滑油污染度的控制也可以使润滑油的换油周期延长2倍以上,从而实现按质换油。二、机械设备状态监测油液分析技术机械设备状态监测油液分析技术工作流程如图3所示。采集有代表性的,含有机械设备运转状态真正信息的油样是极为重要的。正确的铁谱分析操作、油品理化分析操作以及光谱分析操作,可能得到有用的数据,从而指导设备的维修。机械设备状态监测油液分析技术主要是针对润滑系统中在用油的监测,包括:(1)在用油理化性能指标的监测。例如对粘度、水分、酸值、碱值、闪点等参数的监测。常用的仪器有振荡球式粘度计、便携式综合油液分析仪以及滴定仪等。(2)在用油污染度的监测。例如控制润滑油的污染度,监测滤清器的效用等。较为方便的仪器是ＤＣＡ便携式油液污染监测仪、粒子计数器等(3)在用油所含磨粒的铁谱分析,可采用各类分析式铁谱仪、旋转式铁谱仪和直读式铁谱仪。国内外使用较多的铁谱仪有,国产Ｌ2020Ｘ型、ＴＰＦ2型、ＺＰＴＸ型、ＴＰＤ2型等铁谱仪,以及美国的Ｔ2ＦＭ型、ＤＲⅢ、ＦＭⅢ型铁谱仪。通过铁谱技术监测磨粒的大小、形貌、数量,为故障诊断、状态监测以及磨损机理分析提供依据。(4)油样光谱分析。国内柴油机状态监测使用较多,较成功的光谱仪有美国超谱公司的“超谱Ｍ型”光谱仪和伯乐公司的ＦＴＩＲ红外光谱仪。超谱Ｍ型光谱仪30秒就可以分析一个油样,同时给出20多个元素的浓度ＰＰＭ值(百万分之一)含量。对于柴油机而言,主要的监测元素有Ｆｅ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｐ、Ｓｉ等元素。前列几种元素可以反映磨损零件的状况。Ｎａ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｐ元素可以反映添加剂和水分的变化,Ｓｉ元素可以反映环境污染灰尘的影响。所以,油料光谱分析可快速而有效地对柴油机磨损部位及磨损趋势作出诊断,对油品的污染和变质劣化作出分析。(5)油液分析红外光谱技术。通过采用ＦＴＩＲ红外分析技术,监测油品衰变污染度在90年代逐渐被人们重视。因为红外光谱区波长约在2.5～25μｍ范围,这正是由物质分子的振动转动能级跃迁引起的光谱区,所以红外光谱可以反映86机电一体化Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃａ2000年第3期分子振动能级的变化(因此也称为振动光谱)。因为绝大多数有机化合物的振动光谱都出现在红外光谱区,所以红外吸收光谱可以获取分子结构化学变化的信息。因此,实际应用中,借助于红外光谱仪监测新油与在用油的特定波数所对应的吸光度谱线峰位的差谱,可定量地监测油品使用中有机化合物的污染影响程度。例如,监测在用油的养化物、积碳、水、乙二醇燃油稀释以及颗粒灰尘的污染度。除此之外,红外光谱技术也可以监测油品的添加剂降解情况。见图4、5)。实践已表明,油液分析监测可以及时发现失效的征兆,有效防止故障的发生,从而保证柴油机的正常运转。三、机械设备状态监测实例实例1美国陆军驻欧洲部队关于“陆军油料分析计划成本节约分析”(1992.10～1993.9)见表2。2.交通部秦皇岛港务局《港机故障诊断、技术交流资料》报告(1995年8月,上海)据报告介绍,ＨＦＡ24Ｓ型机车原规定2年小修,4年大修。经采用油液分析技术进行监测,到1995年,约10年未修,节约修理费用每台640万元,共7台,合计节约维修费用4,480万元。3上海拖内公司495柴油机磨合规范优化研究借助于油液分析的光谱、铁谱技术监测了磨合过程、磨粒的形态变化,定量地给出了磨损过程的变化趋势,合理地制定了磨合规范,缩短磨合时间41.7%油分析部分术语化学指标(ChemicalIndex)：在零时刻被测油品与标准油品介电常数之差。影响的因素有：水，油氧化，酸，粉尘和油使用错误。介电参数的改变小于0.02认为良好，改变0.10就认为过大。短时测试(ShortTest)：在数秒内检测标准油品的介电常数，它用于仪器标定。铁质大颗粒(LargeFerrousParticles)：在检测中表现为介电常数的短期尖峰。铁质性能在磁场存在且发生南，北极变化时检测到。非铁质大颗粒(LargeNon-FerrousParticles)：在检测中表现为介电常数的短期尖峰。非铁质仅在磁场不存在时检测到。它表明存在大颗粒污染物，如磨损颗粒，冷却剂，或水滴。污染指标(ContaminationIndex)：它是在测量间隔内介电常数改变的平均斜