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　　摘　要：針對實際應用中油液監(jiān)測技術實現(xiàn)手段繁多的問題，提供了適用于一般情況下的各類監(jiān)測手段信息。并詳細地分析比較了目前應用Z為廣泛的幾種潤滑油監(jiān)測技術，主要有常規(guī)理化性能分析、光譜分析、鐵譜分析、顆粒分析等。簡要說明了各種監(jiān)測技術的基本原理，并對各自的優(yōu)缺點進行了評價?？偨Y了在工程中使用不同監(jiān)測手段時所測試的具體內(nèi)容，并對目前市場上常用的采用不同監(jiān)測原理的測試儀器進行了說明，以方便油液監(jiān)測手段及其所采用測試儀器的選擇。
　　關鍵詞：潤滑油；油液監(jiān)測診斷技術；光譜分析；鐵譜分析；顆粒分析
　　0　引言
　　據(jù)統(tǒng)計，一般機械零件的失效形式中，磨損失效占80%以上。若不能及時了解機器的磨損情況，采取有效措施，很可能會導致各種惡性事故的發(fā)生。同時，對于用戶來說，也應該保證在更換潤滑油時，使新油的污染度不超過ISO20/18的規(guī)定。而所換舊油也應該達到一定的污染度要求，否則若潤滑油污染尚不嚴重就更換無疑會導致潤滑油的使用壽命利用不充分，而若潤滑油污染過重時才更換則會對機器的運行安全造成影響。所以對潤滑油進行監(jiān)測分析，提高潤滑油的利用率是很必要的。所謂油液監(jiān)測診斷技術，是指通過監(jiān)測設備用油，來獲取設備摩擦副的潤滑油狀況和故障先兆信息，為設備維護提供依據(jù)，從而預防設備重大事故的發(fā)生。
　　目前，工程中有很多油液監(jiān)測方法，從一般的經(jīng)驗分析到光譜、鐵譜分析，它們針對不同的生產(chǎn)條件有著各自的優(yōu)勢與劣勢，下面將對各種油液監(jiān)測方法進行比較分析。
　　1　常用實現(xiàn)手段
　　1.1 常規(guī)理化性能分析
　　潤滑油的主要理化性能監(jiān)測指標有：粘度、水分、閃點、機械雜質(zhì)、總堿值等，其主要目的是判斷所使用的潤滑油牌號是否正確，分析所使用的油液性能是否已經(jīng)下降而需更換，同時也可對一些簡單的故障進行判斷。這些指標國家都制定有相應的檢測方法和實驗分析儀器，讀者可以選取其中幾項進行檢測。對于各項具體參數(shù)的檢測方法這里就不在贅述了。
　　常規(guī)的理化性能分析是監(jiān)測潤滑條件改變造成機械磨損失效Z簡單、Z直接的方法，但是對于一些定性的試驗，如堿值試驗，雖然方法簡易且便于現(xiàn)場使用，但是需要積累經(jīng)驗才能正確判斷，對初涉油液分析的讀者來說不易掌握;而對于一些定量的試驗，如閃點、粘度的檢測，雖然結果精確可靠，但不易掌握和推廣。
　　1.2 光譜分析技術
　?。?）原理概述
　　光譜分析技術目前主要有原子吸收光譜分析技術和原子發(fā)射光譜分析技術等。原子吸收光譜分析技術是將待測元素的化合物或溶液在高溫下進行試樣原子化，使其變?yōu)樵诱羝?，當銳線光源發(fā)射出的一束光，穿過一定厚度的原子蒸汽時，光的一部分被原子蒸汽中待測元素的基態(tài)元素吸收。透過光經(jīng)單色器將其他發(fā)射線分離掉檢測系統(tǒng)測量特征輻射線減弱后的光強度，根據(jù)光吸收定理就能求得待測元素的含量。原子發(fā)射光譜技術則是利用物質(zhì)受電能或熱能激發(fā)后輻射出的特征線光譜來判斷物質(zhì)組成。
　　（2）獲取的油液信息及監(jiān)測內(nèi)容在原子發(fā)射光譜技術中，我們根據(jù)特征譜線是否出現(xiàn)來判斷某物質(zhì)是否存在，根據(jù)特征譜線強度的大小來判斷該物質(zhì)含量的多少。在原子吸收光譜技術中，則同樣可以測得待測物質(zhì)是否存在以及該質(zhì)的含量?？梢?，通過光譜分析，可以快速獲得潤滑油中各種金屬磨粒的組成元素和含量，并能根據(jù)各元素的含量及其變化情況，依據(jù)機器中各摩擦副的材質(zhì)，來推斷機器的磨損部位和磨損程度，從而預報可能發(fā)生的故障，并為維修提供指導，提高維修過程的效率和經(jīng)濟性。
　?。?）優(yōu)缺點
　　該技術的優(yōu)點在于分析靈敏度高、適用范圍廣、取樣量少、測試速度快、操作簡便，同時由于一些輕便且全封閉儀器的出現(xiàn)，使得該技術也具備了現(xiàn)場監(jiān)測的條件。但在失效過程太快、以及磨損微粒尺寸較大的情況下，光譜分析也存在一定的局限性，所以光譜分析宜在精密監(jiān)測或輕度污染的條件下使用。光譜分析不能直接進行油液污染度等級評定。
　?。?）主要分析儀器目前，我國生產(chǎn)的一些原子吸收光譜儀分析精度高，分析功能強，而且價格適中，但是加熱方式尚存在改進余地。上美國baird公司生產(chǎn)的光譜儀，如AFS—2C型直讀式發(fā)射光譜儀、MOA型油液分析直讀光譜儀，美國SPECTRO公司的M型光譜儀，以及美國PE公司的ICP光譜儀在光譜分析領域使用都已相當普遍。
　　1.3 鐵譜分析技術
　?。?）原理概述
　　鐵譜分析技術就是用磁性方法（采用磁譜儀）把混于潤滑油中的鐵質(zhì)磨粒分離出來，并按其尺寸大小依次、不重疊地沉淀到一塊透明的基片上（即制作譜片），在顯微鏡下或用肉眼直接觀察，以進行定性分析，即對磨粒的形態(tài)特征、尺寸大小及其差異等表面形貌和成分進行監(jiān)測分析。同時也可利用加裝在鐵譜顯微鏡上的光密度計對譜片上大小磨粒的相對含量進行定量分析。
　?。?）獲取的油液信息及監(jiān)測內(nèi)容
　　由以上鐵譜分析的原理可以看出，通過鐵譜分析既可以監(jiān)測磨粒的濃度和粒度，也可以分析磨粒的形態(tài)特征和成分，同時也可以進一步分析磨粒的增長速度。由摩擦學可以得知，磨粒的濃度和粒度與機器磨損程度有著直接聯(lián)系，對磨粒形態(tài)特征和成分的分析則可以對機器磨損部位、磨損原因、磨損趨勢等進行評估，對磨粒增長速度的監(jiān)測可以分析機器磨損的速度。
　　（3）優(yōu)缺點
　　鐵譜分析能直觀地顯示磨粒的分布情況，更能定量地監(jiān)測機器的磨損情況，它監(jiān)測速度快，表達信量多，能為工程提供準確的油液信息。但是，一方面由于它無法監(jiān)測非磁性污染物，因而有可能會導致測量結果產(chǎn)生偏差，另一方面分析鐵譜對個人經(jīng)驗的依賴較強，結論的正確與否與分析者的個人經(jīng)驗關系極大，所以這給現(xiàn)場監(jiān)測帶來了困難。跟光譜分析一樣，鐵譜分析也不能直接進行油液污染度等級評定。
　?。?）主要分析儀器
　　通常我們采用的儀器分為直讀式鐵譜儀、分析式鐵譜儀和旋轉式鐵譜儀。使用較多的鐵譜儀有:國產(chǎn)的L200-X型、TPF-2型、ZPT-X型、TPD-2型鐵譜儀等，美國PREDICT公司生產(chǎn)的DRII型、FMII型鐵譜儀等。
　　1.4 顆粒技術
　?。?）原理概述
　　顆粒技術是通過測量單位體積內(nèi)不同粒度污染物的數(shù)目（或重量）來進行油液污染度評定的一種技術。不同的顆粒技術所采用的原理也不同。目前使用的主要有:過濾稱重法、顆粒自動計數(shù)器、電阻型磨粒監(jiān)測器等，一些新型顆粒分析儀，如美國羅斯韋爾公司的臺式油分析系統(tǒng)，也能進行顆粒分析。
　?。?）獲取的油液信息及監(jiān)測內(nèi)容很顯然，從上面的討論中可以看出，無論采用的是什么原理，顆粒技術所監(jiān)測的對象都是單位體積內(nèi)油液中不同顆粒大小污染物數(shù)目（或重量）分布情況。與其他分析技術不同的是，顆粒技術并不監(jiān)測污染物顆粒的組成元素與形態(tài)特征。對不同時期油液進行的顆粒分析可以得出磨粒的增長速度進而判斷機器的磨損速度。
　　（3）優(yōu)缺點
　　顆粒技術具有準確、快速、簡便的優(yōu)點，與鐵譜技術比較，它不依賴于個人經(jīng)驗，更有助于在線監(jiān)測。但是由于顆粒技術只進行了磨粒含量的測定，僅能提供油液的污染度信息，在故障診斷方面存在著缺陷。
　?。?）主要分析儀器
　　使用較多的顆粒分析儀主要有美國HIAC/ROYCO公司的PC320型、4100型和8000A型分析儀，英國Coulter公司推出的電阻型顆粒計數(shù)器，美國羅斯韋爾公司的臺式油分析系統(tǒng)等。
　　1.5 其他技術
　　除了上面介紹的技術，還有很多其他油液監(jiān)測技術，如磁塞技術、傅立葉紅外分析法等。雖然它們的監(jiān)測原理各有不同，但是從監(jiān)測內(nèi)容看，與上面介的方法類似，讀者可以查詢有關資料進行了解。
　　2　結束語
　　無論采用何種分析方法與監(jiān)測儀器，我們必須明確油液實驗的目的，并結合目的與自身條件選擇合適的監(jiān)測技術，使得所選方案滿足準確性、經(jīng)濟性要求。
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