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2011-3-18 閱讀(937)
介紹以光譜、鐵譜高精密技術(shù)在生產(chǎn)科研中應(yīng)用，分析鐵譜、光譜檢測技術(shù)各自的優(yōu)缺點(diǎn)。利用鐵譜的優(yōu)點(diǎn)檢測機(jī)械磨粒的大??；利用光譜的優(yōu)點(diǎn)檢測各元素機(jī)械磨粒的ppm值，從中發(fā)現(xiàn)各元素ppm的變化規(guī)律，從而，為預(yù)測維修提供依據(jù)，避免出現(xiàn)重大機(jī)械事故，節(jié)約成本費(fèi)用。
關(guān)鍵詞： 光譜鐵譜技術(shù) 監(jiān)測 診斷 應(yīng)用
設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)是上世紀(jì)七十年代發(fā)展起來的,在近二十年來,發(fā)展較快,并得到了廣泛的應(yīng)用,而且也給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。在我局，設(shè)備維修方式正從定期維修為基礎(chǔ)的計(jì)劃性維修向以設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)為基礎(chǔ)的預(yù)測性維修過渡。我站在建站之初，就開展了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)，對不同的診斷對象形成了不同的診斷技術(shù)和診斷方法，其中主要檢測技術(shù)有：溫度檢測技術(shù)、無損探傷檢測技術(shù)、振動檢測技術(shù)、噪聲檢測技術(shù)、車輛檢測技術(shù)、油液分析技術(shù)。本文主要講述的是油液分析技術(shù)中的兩個主要方法鐵譜分析和光譜分析。
一、鐵譜分析和光譜分析技術(shù)
設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，其內(nèi)部各對摩擦副作相對運(yùn)動，摩擦副處于正常磨損時，產(chǎn)生的金屬磨粒在15μm以下；若發(fā)生異常磨損，產(chǎn)生的金屬磨損顆粒一般較大，個別的甚至超過100μm，油中的金屬元素濃度梯度值陡然增加。機(jī)械設(shè)備在不同的磨損狀態(tài)下產(chǎn)生帶有不同狀態(tài)特征的磨損顆粒留存于潤滑油系統(tǒng)中，這些磨損顆粒在尺寸、形貌和數(shù)量等方面都直接反映了機(jī)械摩擦副工作表面的狀態(tài)，這是判斷機(jī)械設(shè)備工作狀況正常與否的直接依據(jù)。
潤滑油的光譜分析是以發(fā)射光譜為主要手段，根據(jù)物質(zhì)受到電弧、火花等能量的直接激發(fā)會產(chǎn)生光譜，而每個元素有其固定的波長（特征光譜線），這是發(fā)射光譜分析的定性基礎(chǔ)，而光的強(qiáng)度就是定量的基礎(chǔ)。由此可以通過發(fā)射光譜儀迅速正確地得到潤滑油中各元素的種類及含量值，通過數(shù)據(jù)積累以及數(shù)據(jù)處理所得到的規(guī)律或模式相對照，就可以判斷摩擦副的磨損狀況。光譜分析的特點(diǎn)是速度快、分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確和適合于大量數(shù)據(jù)的采集。但是該檢測技術(shù)有如下局限性：
（1）它對5μm以下的磨粒發(fā)光，對于大于5μm的磨粒就無能為力；
（2）光譜分析能監(jiān)測油中所含元素的濃度，所反映的是各摩擦副磨損積累的含量，而不能獲得磨粒尺寸和形貌等方面的信息。
鐵譜技術(shù)的創(chuàng)新之處在于它能鑒別摩擦副處于不同磨損狀態(tài)時所產(chǎn)生的不同特征的磨損顆粒，它著重于對金屬磨粒的形貌和尺寸大小的分析。鐵譜技術(shù)能檢測出機(jī)械設(shè)備潤滑油中的單個磨粒。借助于鐵譜顯微鏡能觀察磨粒形態(tài)，直觀反映出機(jī)械設(shè)備主要摩擦副的磨損情形。當(dāng)磨粒在數(shù)μm以上時，鐵譜技術(shù)的*性將得到很好的體現(xiàn)。同樣，雖然鐵譜分析具有其它檢測技術(shù)所不及的優(yōu)點(diǎn)，但其本身也存在以下缺陷：
（1）分析速度慢，操作繁瑣、費(fèi)時；
（2）在磨粒識別以及磨損類型、磨損程度和故障判斷方面過多地憑借著人的經(jīng)驗(yàn)積累，從而限制了其應(yīng)用和普及。
由此可見，每一種監(jiān)測技術(shù)都有自己的長處和不足。只有當(dāng)光譜和鐵譜兩種技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，互為補(bǔ)充、充分發(fā)揮各自特長，才能使機(jī)械設(shè)備工況監(jiān)測與故障診斷的成功率得到進(jìn)一步提高。
二、鐵譜光譜監(jiān)測系統(tǒng)
2.1系統(tǒng)的組成
1）鐵譜儀及其輔助儀器：分析式鐵譜儀；直讀式鐵譜儀；鐵譜顯微鏡；光密度儀。
2）光譜儀：M型（美國生產(chǎn)）發(fā)射光譜儀。
2.2系統(tǒng)的分析過程
1）工作流程
鐵譜光譜監(jiān)測系統(tǒng)的流程框圖如下圖所示：
2）數(shù)據(jù)處理
光譜數(shù)據(jù)處理 光譜儀測出的各元素光譜數(shù)據(jù)（ppm）是在一個換油期內(nèi)各磨損金屬元素的總量。對于正常磨損情況，各元素的光譜讀數(shù)在一定范圍內(nèi)波動，同時各元素單位時間的增量值也在一個控制范圍內(nèi)。根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)廠家提供的資料、維修人員的經(jīng)驗(yàn)以及長期檢測的數(shù)據(jù)，制定被監(jiān)測設(shè)備潤滑油中各元素單位時間的遞增量的控制標(biāo)準(zhǔn)。對于每一個油樣，計(jì)算機(jī)所接收到所測的光譜數(shù)據(jù)后，先計(jì)算各元素的增量值，然后判斷各元素及其增量值是否在控制范圍內(nèi)。若超出，則打印超限的元素及其超出
