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补油和换油对油液分析监测影响

作者:   发布日期:2016-9-9   点击数:3748

      在对大型机械进行连续的工况监测工程实践中,无一不遇到机器润滑系统的补油和换油情况,这是因为润滑油在使用过程中不可避免的发生损耗和到限更换,为保障机器摩擦副的正常润滑状态就必须补油和定期换油。这必?#25442;?#37096;分稀释乃至全?#39063;?#25918;油?#26800;?#30952;粒,从而改变润滑油中磨粒浓度,影响取样监测数据的连续性,因此,研究在补油换油后取样所带来的影响以及为消除这个影响所采取的对策是所有?#37038;亂览?#27833;液分析进行机器工况监测的工程技术人员所关注的问题。

      首先,不同粒度的磨粒受被补油、换油的影响程度不同

      小粒度的磨粒在润滑系统中有较长的存留寿命,因此对它的浓度测定是它的时间累积量的反?#24120;?#19968;旦补油或换油,其浓度需要较长时间才能恢复到补油或换油前的数值,即便如此,从理论上讲,它也永远失去了补油、换油前的积累,然而大磨粒则不同,它在润滑系统中存留时间很短,对它的浓度测定几乎是即时浓度的反?#24120;?#22312;润滑系统被油、换油后,经过极短的平衡时间会重新回到补油、抽象油前的数值水平。因此,小粒度磨粒浓度受补油换油的影响较大,是不可忽略的;而大粒度磨粒所受影响较小,甚至不受影响。

      其次,不同的油液分析技术受补油、换油的影响不同

      以光谱技术、铁谱技术、磁塞技术为例,不同的磨粒分析技术其检测效率是随磨粒浓度不同而异的,铁谱技术对数微米至数百微米的大粒度有较高的分析效能,而光谱技术则敏感于亚微米至微?#20934;?#30340;小粒度磨粒,这种差异是由技术本身的特点造成的。

      光谱技术是?#35272;?#20110;?#24067;?#39640;能激发磨粒使其原子核外电子处于不稳定的外层,电子跃迁回原能级进释放特定频率的光子,从而检测出某元素的存在和存在的量值。由于磨粒本身在油液中以一定的粒度存在,大磨粒很难在?#24067;?#20840;部激发,所激发的只是表层,而小磨粒几乎可以被激活。因此光谱技术敏感于小颗粒。铁谱技术是?#35272;?#20110;磁场力检测磨粒的物理手段,大磨粒获得比较大的磁场作用力,更容?#29366;?#27833;样中分离出来,因此,铁谱技术对大磨粒有较高的检测效率。

不同磨粒测试方法的检测效率与颗粒度间的关系

      综合以上?#38477;悖?#23601;有如图所?#38236;?#20004;种不同的结果,图中表明光谱技术所测定的磨粒浓度量值主要反映的是小磨粒的积累量,在稳定磨损阶段由于磨损率不变,因此,这段曲线应为有固定斜率的直线,一旦换油,则磨粒浓度降为零。若磨损状况不变,换油后的数据仍以同样的斜率缓慢直线上升,然而永远回不到?#25442;?#27833;的可能曲线上,换油的影响不能忽略不计。

换油对光谱、铁谱数据影响情况之比较

      对于光谱数据,生产实?#25163;械?#24773;况与上述理论分析是相吻合的,如图是一台某型内燃机车柴油机在一个架修期内光谱分析所得出的铁、铅、铜等元素含量的变化曲线,由于其间有六次换油所以形成锯齿形。每次换油后数据本身并非直线而是折线,是因为机车工况的变化或仪器本身哪怕是极小的误差。但是排除这些数据的正常离散因素之后,换油的数据基本形成斜率不变的上升直线。为了消除在光谱分析中由于补油或换油所造成对数据的影响,一般作法是:对补油、根据补油量占总油量的比例人为的将换油后的数据进行校正大;对于换油,则把换油后实测结果?#30001;?#25442;油前的数值做为新的可比较的数据。这种人为的修正方法很多,在此不多叙。然而,在实际生产过程中,很难准确地掌握补油的数量,另一方面,一次补油和换油带来大量的修正原始数据的运算,十分繁琐。为此,在最近几年的机器工况监测实践中,针对光谱技术数据受到补油换油影响较大的问题引入了换油后时间的概念。即把每一次换油时刻都作为零时刻,各次换油后到下一次换油前的都作为零时刻,各次换油后到下一次换油前的多段实测数据,在同一个“换油后时间”段内进?#26800;?#21152;,再进行诸如一元性回归等实验数据的统计分析,不但避开了换油问题,而?#20197;?#21152;了同一区段的样本数量,取得较好效果。

      对于铁谱技术测出的数据,如大磨粒的直读数则可以根据以上关于受换补油影响较小的分析结论采取?#31232;?#19979;限值的监测方法,当然,不管是哪一种方法在根据实测数据进行回归统计之后都存在个别数据点的离散问题,?#21152;?#23545;监测标准进行置信度的评价。

某型机车柴油机润滑油中微量元素含量光谱实测曲线
铁元素含量数据经换油后时间置换后的分布图
      本文摘自杨其明著《磨粒分析--磨粒图谱与铁谱技术》一书部分章节,版权归原作者所有,出于传递更多信息和学习之目的,并不意味亚泰光电赞同其观点或证实其内容真实性,本文内容仅供参考。本文首发亚泰光电官网,由深圳市亚泰光电技术有限公司编辑整理,亚泰光电,国内知名工业内窥镜油品分析仪研发、生产厂家,致力于为客户提供针对性、专业化、系统性的设备诊断和状态监测产品解决方案,欢迎您的咨询与洽谈。0755-86656390)
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