2022年油液状态监测技术 .pdf

油液状态监测技术（一）1、油液状态监测：油液状态监测是指利用油品分析技术对机器设备正在使用的润滑油进行综合分析，获得设备润滑与磨损状况的信息，并据此预测设备磨损过程的发展，及时发现故障或预防故障的发生。油液状态监测是在设备不停机、不解体的情况下监测设备工况，诊断设备的异常部件、异常程度及其原因，从而预报设备可能发生的故障，有针对性地进行维护和修理，实现设备的视情维修管理。油液状态监测还可用于研究设备中摩擦副的磨损机理、润滑机理、磨损失效类型等；通过对在用油品的性能分析及油液的污染程度判定，为确定合理的磨合规范及合理的换油期提供依据。2、 油液监测的实施程序（1）选择对生产、产品质童、经济效益影响较大的设备作为监测对象，选择并制定合理的油液监测技术和万案。（2）严格按技术规范选取抽样。（3）制备检测油样。按照所选用的油液监测技术和仪器所规定的制备方法和步骤，认真制备。（4）将检测油样送入检测仪器，定性、定量地测定有关参数。（5）进行检测数据的处理与分析。（6）根据数据处理分析结果，判断设备是否处于正常磨损状态。若有异常，还需判断异常部位、异常程度及其原因，并预报可能出现的问题。（7）提出改进设备异常状况的措施。3、油液监测技术油液监测技术包括光谱分析技术、红外光谱技术、铁谱分析技术、颗粒计数技术、理化指标分析技术。（ 1）光谱分析技术光谱分析技术对润滑油中金属元素进行的光谱分析方法有原子吸收光谱技术、原子发射光谱技术和等离子体发射光谱技术。常用的是前两种光谱技术，它们都是通过分析润滑油中金属磨损微粒的材料成分和数量，了解设备摩擦副的磨损情况，以正确判断设备异常和预测故障，为设备检修提供科学依据。1）原子吸收光谱技术和仪器名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 原子吸收光谱技术是将待测元素的化合物或溶液在高温下进行试样原子化，使其变为原子蒸汽。当锐线光线发射出的一束光穿出一定厚度的原子蒸汽时，光线的一部分将被原于蒸汽中待测元素的基态原子吸收，检测系统测量特征辐射线减弱后的光强度，根据光吸收定律求得待测元素的含量。该技术分析灵敏度高，使用范围广，需样量少，速度快。原子吸收光谱仪器：WFX 系列原子吸收光谱仪(国产 ) PE 型系列原子吸收光谱仪(美国 ) 2）原子发射光谱技术该技术是利用不同元素的物质受到强光源激发后发出的不同波长的光线，再通过光学系统排序得到光谱。根据特征谱线可以判断某物质是否存在以及其含量的多少。原子发射光谱仪能在很短的时间内测出油液中30 种元素的浓度。光电直读光谱仪，是利用原子发射光谱技术测定润滑油中各种金属元素浓度的仪器。目前在油液监测中用得较多的发射光谱仪主要有：M 型油液分析直读光谱仪（美国SPECTROIN CORPORATED公司）MOA 型油液分析直读光谱仪（美国BAIRD CORPORATION公司）3）电感偶合等离子体发射光谱技术等离子发射是较新颖的样品激发技术。将流经石英管的氩气流置于一高频电场下形成约8000K的等离子体。高温等离子体使从石英管中心喷射出的样品解离、原子化、激发。ICP 法的再现性较好，准确度及检出限都很高，但较大的粒子会被遗漏。分析仪器：电感偶合等离子体发射光谱仪（ICP）4）X 荧光分析技术X 荧光是介质在放射源照射下所释放的特征X 射线。 通过检测油液在放射源照射下释放的X 射线可以确定磨粒的数量和成分。该方法可直接测定各种特殊形态的试样而无需破坏试样，可测量的元素种类多、测量范围宽，而且速度快，分析结果规律性强。分析仪器： X 射线荧光分析仪（ 2）红外光谱技术当不同波长的红外辐射依次照射油样时，某些波长的辐射将被样品选择吸收而减弱，形成红外吸收光谱。根据某些物质的特征吸收峰位置、数目以及相对强度，可以推断出油样中存在的官能团，并确定其分子结构。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 利用红外光谱技术分析油样中有机化合物的基团结构，通过比较新旧油的红外吸收峰的峰位与峰高，可定性与定量检测基础油与添加剂组分是否是发生了化学变化以及变化的类型与程度；利用红外光谱的油分析软件可定量测试在用油的氧化值、硫化值、硝化值、积碳、水分、乙二醇、燃油稀释度等参数。通过对谱图的分析，结合各参数的数值，可获得油样品质变化方面的信息。红外光谱仪器：FT-IR 红外光谱仪油液状态监测技术（二）（ 3）铁谱技术及仪器铁谱技术是70 年代出现的一种油液分析方法。它是利用高梯度的强磁场将润滑油中所含的机械磨损颗粒和污染杂质有序地分离出来，在借助显微镜对分离出的微粒和杂质进行有关形貌、尺寸、密度、成分及分布的定性、定量观测，以判断机械设备的磨损状况，预报零部件的失效。铁谱技术的优势：A. 能分离出润滑油中所含较宽范围内的磨屑，应用范围广。B. 通过对磨屑的定性观察和定量测量，可判断磨损发生的部位以及磨损程度。即可以提供更丰富的故障特征信息。1）分析式铁谱仪将油液中的磨损金属微粒及污染杂质微粒从油液中分离出来，制成铁谱基片，再在铁谱显微镜下对基片上沉积的磨损微粒进行大小、形态、成分、数量等方面的特征进行定性观测和定量分析后，就可对监测设备零件的摩擦学状态作出判断。分析式铁谱仪是分析摩擦副表面磨损程度、推断磨损部位和磨损机理的重要手段。分析仪器：双联式铁谱仪(美国 )、FTP-l 型分析式铁谱仪（国产）、TPF-l 型分析式铁谱仪（国产）2）直读式铁谱仪主要用来直接测定油样中磨粒的浓度和尺寸分布，能够方便、迅速而准确地测定油样内大小磨粒的相对数量，可以很直观地反映出摩擦副的磨损程度和磨损烈度，因而能对设备状态作出初步的诊断，是目前设备监测和故障诊断的较好手段。分析仪器： DR 型铁谱仪(美 SOHIO) 、ZTP 型直读式铁谱仪TPD 型直读式铁谱仪IV. 颗粒计数技术颗粒计数技术是评定油液内固体颗粒污染程度的一项重要技术。原理是把油样内的颗粒进行粒度测量，并按预选的粒度范围进行计数，从而得到有关颗粒粒度分布方面的重要信息，在判断油液的污染程度方面非常有效。a 显微镜颗粒计数技术名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 将油样经滤膜过滤，然后将滤膜烘干，放在普通显微镜下统计不同尺寸范围的污染颗粒数目和尺寸。由于能直接观察磨损微粒的形状、尺寸及分布情况，可定性了解磨损类型和磨损微粒来源。该技术装备简单，但操作费时，人工计数误差也较大，再现性也较差。b 自动颗粒计数技术自动颗粒计数器都是利用传感器技术，当颗粒经过时将反映其大小的信号输出并同时计数。它不需要从油样中分离出固体微粒，而是自动地对油样中的颗粒尺寸进行测定和计数。自动颗粒计数仪器：HIAC/ROYCO自动颗粒计数器(美 )、COULTER 自动颗粒计数器(英) .理化指标分析技术。各种润滑油品的性能指标都应满足其产品质量要求，只有合格的润滑油品才能对设备起到良好的作用。 但是油品在使用过程中其品质会由于各种原因而发生劣化，具体表现在多个指标的变化上，当这种变化超出一定的限度后，该油品就丧失了其性能，必须停止使用，及时更换。否则，可能会给机械设备带来灾难性后果。至于各种润滑油的换油限值，也有指标可供参考。在用润滑油必测的理化性能指标包括：粘度、闪点、水分、总酸值(TAN) 、总碱值(TBN) 、腐蚀、不溶物等。这些指标的测试都有标准的试验方法。理化指标分析技术是评价在用润滑油品质的重要手段。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -