我们的“病人”是液压系统和润滑系统
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油品状态监测项目
以上海润冶实验室的设备为例
－－对油品状态监测常用的检测项目的 原理、设备等相关情况进行介绍
－－做到知其然，知其所以然
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同）。
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发射光谱的特点及应用
颗粒种类
尺寸范围
检测效果
添加剂
＜1μｍ
极好
空气中的灰尘
1-30 μｍ
一般
早期齿轮疲劳剥落 5-15 μｍ
较差
轴承的疲劳剥落
15-5 0μｍ
很差
灾难性失效
50μｍ-mm 无用
油品状态监测需要的检验项目？
到医院体验做哪些化验？ －－常规化验有哪些？ －－化验什么内容，用到哪些仪器？
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油品状态监测项目
油品状态监测项目根据 监测设备类型确定
医院的化验项目根据病人确定
铬(Cr) 镀铬摩擦副，如活塞环等。
锡(Sn) 锡类摩擦副，如铅锡合金轴承等
硅(Si) 空气中的尘埃、润滑油中的消泡剂。
钼(Mo) 油品中的添加剂。含钼摩擦副
铝(Al) 铝合金摩擦副，如铝活塞等
镍(Ni) 镍钢摩擦副，如曲轴、齿轮等
钛(Ti) 钛合金摩擦副。
钨(W) 含合金摩擦副。
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油品状态监测项目
常用的油品分析的项目主要包括
1、光谱分析
2、铁谱分析
3、水分 4、粘度 5、酸值
目前只对光谱分析、铁谱分析进行介绍
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发射光谱分析
• 发射光谱的功能 • 发射光谱的原理及设备操作 • 发射光谱的特点及应用
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铁谱分析的特点及应用
3、铁谱分析的应用
适用于磨损颗粒浓度相对较低的设备类型； 需要与光谱分析互为补充，主要用在发现问题后的二
次分析中； 直读铁谱的几个重要参数：
WPC＝（ DL ＋ DS ）/ml用于 表示磨损颗粒浓度； DL ： DS 的比值表示磨损的程度
在沿油流方向设置一逐步增强的高强 度磁场，使分析油样中的可磁化金属 磨粒在流经玻璃基片时，在高梯度磁 力、液体黏性阻力和重力联合作用下， 按磨粒尺寸大小有序地沉积在玻 璃 基片上。
然后用四氯乙烯溶液洗涤基片，清除 残余油液，使磨粒固定在基片上，制 成了可供 观察和检测的铁谱片。
分析铁谱原理图
3.检测结果由与仪器相连的 打印机自动打出。
4.检验完成后用清洗剂清洗。
图示为MOTOR CHECK油样分析仪，其原理为火 花激发光谱，精度为1ppm，可同时进行红外 光谱分析，检测粘度、水分等项目。
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铁谱分析
• 铁谱分析的功能 • 铁谱分析的原理及设备操作 • 铁谱分析的特点及应用
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铁谱分析的功能
检测在用油中磨损颗粒的形 状、成分、大小和数量
•对磨损颗粒形状的分析, 判断设 备的异常磨损类型； •对磨损颗粒大小和数的分析，判 断设备的异常磨损程度； •对磨损颗粒成分的分析, 判断设 备的异常磨损部位 。
不同数量的磨损颗粒对光源的遮盖程 度不同，则可能通过读取光电探头的 感光量测定磨粒的数量。
两个光电探头的数值分别代表大颗粒 （DL，一般5～10μｍ)和小颗粒(DS， 一般＜5μｍ)的数量。
直读铁谱读数意义
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铁谱分析的特点及应用
2、铁谱分析的不足
分析铁谱的信息量很大，但是分析速度慢，操作繁琐、 费时，因此不适合作为常规检测项目，只能用来在发 现异常问题时进行的二次检测；
在磨粒识别以及磨损类型、磨损程度和故障判断方面 过多地凭借着人的经验积累，从而限制了其应用和普 及。
直读铁谱在简化操作上有很大改善，但磨损类型等信 息无法体现。
•直读式铁镨能迅速、方便、较准确地 测定出所分析油样中的大小磨粒的相对 数量，能对设备的磨损状态给出定量分 析；
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分析式铁谱仪
铁谱分析的原理及设备操作
1、分析铁谱的谱片制作：
油样稀释处理后，经微量泵输送到安 放在磁场装置上方的玻璃基片的上端；
铁谱分析的特点及应用
1、铁谱分析的优势
能分离出润滑油中所含较宽范围内的磨损颗粒，应用 范围广。
通过对磨损颗粒的定性观察和定量测量，可判断磨损 发生的部位，磨损程度以及磨损类型，可以提供比光 谱分析更为丰富的故障特征信息 。
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分析铁谱磨粒图
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铁谱分析的原理及设备操作
3、直读铁谱的工作原理
磨损颗粒的沉积原理与分析பைடு நூலகம்谱的相 同，只是用沉淀管代替了谱片，在沉 淀管下设置高梯度的强度磁场，使磁 性颗粒有序沉降；
发射光谱的特点及应用
• 特点
1. 分析精度高（ICP检测精度可以达到0.1ppm)，重复性好。 2. 是唯一能准确标定金属元素种类及浓度的检测方法。
• 局限性
1. 仅能检测小于10μｍ的固体金属颗粒，大于这个尺寸检查困难。 2. 仅可以检测出金属元素的存在，但不知其存在的状态与形式。
• 应用
1. 检测添加剂的含量及消耗情况 2. 对设备的磨损状态进行监测（不同的磨损状态，监测效果不
工作原理： 1. 油样被加热到几千度的高温，使金属 原子外层的电子获得能量，跃迁到较 高能级以后处于激发态，但激发态电 子是不稳定的，大约经过10-8秒以后， 激发态电子将返回基态或其它较低能 级，并将电子跃迁时所吸收的能量以 光的形式释放出去，这个过程原子发 射光谱。 2. 检测仪器接收光谱，对应特征波长， 确定金属元素类型；光谱强度对应金 属元素浓度。
用虹吸钮代替了微量泵。
沉淀管内的铁谱信息由光电系统完成 读取工作。
直读铁谱原理图
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铁谱分析的原理及设备操作
4、直读铁谱的读数意义
两个光电探头分别安置在沉淀管的出 口和入口，与之相对的是两个光导纤 维组成的光源；
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发射光谱的原理及设备操作
• 操作方法：
1.启动仪器后，把油样放在 仪器中部的吸油口处。油 样从吸油口处吸入分析仪， 从左侧的排油口排出。
2.在仪器中进行检测项目的 基本设定后，仪器自动进 行检测。
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直读式铁谱
铁谱分析的功能
根据分析方式分为：分析式铁谱和直读 式铁谱
•分析式铁谱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。
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发射光谱的功能
用于测定油品中的金属元素的含量
• 目前已经可能进行测量的元素达到23种，非金属，如硫等元素 不能检测。
铁 Fe 铅 Pb 钾K 钙 Ca 钡 Ba 镁 Mg
铬 Cr 铝 Al 硼B 硅 Si 钒V 锂 Li
铜 Cu 镍 Ni 钠 Na 锌 Zn 钛 Ti 钴 Co
锡 Sn 银 Ag 钼 Mo 磷P 镉 Cd
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发射光谱的原理及设备操作
有两种发射光谱仪：火花激发光谱仪（Spark Emission) ＆离子耦合等离子体光谱仪（ICP）
元素 种类
可能来源
钠(Na) 油品添加剂的钠盐，或冷却水中 的处理剂。
银(Ag) 含银摩擦副，如银合金轴承等
钒(V) 重油（催化剂残留物）。 硼(B) 冷却水处理剂。 钡(Ba) 油品添加剂。 镁(Mg) 油品添加剂，含镁摩擦副。 钙(Ca) 油品添加剂 锌(Zn) 油品添加剂，含锌摩擦副。 磷（P） 油品添加剂。 锑(Sb) 锑合金摩擦副，或油品添加剂。
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