各种油液监测技术的优劣比较
油液监测诊断技术是通过监测设备用油,来获取设备摩擦副的润滑油状况和故障先
兆信息,为设备维修提供依据,从而预防设备重大事故的发生,它是设备的“保健医生”,油
液监测技术是对设备所需的润滑油、液压油实施状态监测,通过判断油液的性能变化和所携
带的颗粒进行分析,从而来判断设备的运行状态。具体来说就是,从油液的理化性能和其中
包含的磨损磨粒的形态、大小、色泽等方面来进行分析,来获得设备的润滑和磨损状态信息,
评价设备工况和预测故障,并确定故障原因、类型的技术。但要注意的是,油液监测技术适
用于低速重载、环境恶劣(如噪声大、振源多、外界干扰明显)、往复运动和采用液体或半液
体润滑且以磨损为主要形式的设备状态监测。 因此,油液监测技术可以指导设备的换油周
期,延长设备使用寿命,并通过及时预报潜在的故障避免灾难性损坏或延长设备的正常运行
时间来获得经济效益。
油液的监测技术方法很多,主要的有以下六种:
1、理化分析技术 4、污染度测试(颗粒计数)
2、磁塞检测法 5、光谱技术
3、红外光谱技术 6、铁谱技术
主要油液监测技术的比较:
定量 形态 分析 成分 分析 适用粒度范围/μm 速度 实验室 条 件 投资
成本
理化分析 准 不可 - - 一般 一般 低
光谱 准 不可 可 10-1-1 快 高 高
铁谱 较准 可 可 1-103 直读式快 分析一般 一般 一般
红外光谱 准 不可 可 分子级 较快 一般 高
颗粒计数 准 不可 不可 1-103 较快 一般 高
任何一种技术都有它自己的局限性也就是有不同的适用范围。从系统论的观点出发,每一种
监测技术都是利用系统的一种输出来反推系统的状态。铁谱技术在颗粒粒度为1~1000μm
时,分析效率可达100%,即这个粒度区间的磨粒是比较完全地被检出的。这个区间正是机
械产生磨粒的特征粒度范围。因此,采用铁谱技术开展机械的监测是比较有效的。光谱分析
对0.1~1μm级的磨粒分析效率最高,实际上光谱数据所测得的数值时再润滑系统中具有较
长寿命的小磨粒浓度累计值。在实际监测中,人们在努力发掘一种检测技术潜力的同时,必
须寻求多种检测技术的联合使用。例如,普遍采用常规理化分析、铁谱技术和光谱技术的联
合使用。
通过对工作油液(脂)的合理采样,并进行必要的分析处理后,就能取得关于该机械
设备各摩擦副的磨损状况:包括磨损部位、磨损机理以及磨损程度等方面的信息,从而对设
备所处工况作出科学的判断。油样分析技术的共性是都可用作铁磁性物质颗粒(光谱分析不
仅限于铁磁性物质)的收集和分析,但各有不同的尺寸敏感范围,油样分析方法的检测效率
随颗粒尺寸的变化情况。光谱技术、铁谱技术以及磁塞这三种油样分析技术对铁磁性颗粒的
敏感尺寸范围分别为:光谱:<10μm、铁谱:1~100μm、磁塞:100~1000μm,这三种油
样分析技术所提供的信息也不尽相同,因而各有其应用场合。
红外光谱技术只反映分子结构的信息,对原子、溶解态离子和金属颗粒都不敏感,换
言之在通过油液分析对设备状态进行监测时,红外光谱仪不能代替原子发射(吸收)光谱仪、
铁谱仪、颗粒计数和理化性能分析。因此在以设备状态监测为目的的现代油液分析技术中,
此五种技术--红外光谱分析技术、原子发射(吸收)光谱技术、铁谱技术以及颗粒计数技
术和理化分析技术既各自独立存在又相互补充,成为用于油液监测的工业摩擦学实验室的基
本配置。
(深圳市亚泰光电技术有限公司 余德平供稿)