铁谱分析技术在大机油液监测中的应用毕业论文

光谱仪和铁谱仪在润滑油检测中的应用来源：油液分析网利用光谱仪和铁谱仪检测润滑油中金属元素的含量及变化趋势，可以有效地对设备状态进行监测。

目前发射光谱在国内外应用都很广泛，并且取得了良好应用效果。

其特点是速度快、准确性高、信息范围广，易于和计算机相联组成自动监测系统。

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。

原子发射光谱仪能在很短的时间内测出润滑油中30种元素的含量。

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含量的仪器。

电感偶合等离子体发射光谱技术等离子发射是较新的样品激发技术。

将流经石英管的氩气流置于一个高频电场下形成的约8000K的等离子体中，高温等离子体使从石英管中心喷射出的样品解离、原子化并激发。

电感偶合等离子体射光谱技术的再现性较好，准确度及检出率都很高，但较大的粒子会被遗漏。

常用的分析仪器有：电感偶合等离子体发射光谱仪(ICP)。

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。

通过检测润滑油在放射源照射下释放的X射线可以检测磨粒的数量和成分。

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。

常用的仪器有：X射线荧光分析仪2.2红外光谱技术红外光谱(FT―IR)也称振动光谱，它主要用于对有机化合物的基团结构进行分析，但它只能反映分子结构信息，对原子质点、溶解态离子和金属颗粒都不敏感。

润滑油是由基添加剂的品种就更多了。

当不同波长的红外辐射依次照射润滑油试样时数目以及相对强度，可以推断出润滑油样中存在的官能团，并确定其分子结构。

润滑游的性能主要取决于构成它的各组分的性能。

润滑油品的失效、更换取决于各组分的变化程度，这种变化主要是化学变化，是因物质的分子结构发生变化引起的，因此，仅通过理化分析是无法准确判断的，而利用红外光谱是最直接、最有效也是最迅速的一种方法。

柴油机油油液监测一、取样取样时间取样地点取样数量取样人员2013.01.23，8:25.am节油评定实验室柴油机机油箱3/4取样瓶第五大组二、监测步骤（1）外观观察（2）铁谱分析（3）颗粒计数（4）ICP光谱分析三、监测结果与分析（1）试油呈黑色，摇动明显粘稠。

（2）铁谱分析用四氯乙烯对适量试油稀释，稀释比例为10:1。

摇匀油样，然后在实验室双联分析式铁谱仪上对油样进行铁谱分析。

注意：①对基片和进样管的清洗；②试油流过基片的速度选择常速，并且流动范围不能超出磁铁狭缝；③在油样全部流完后，应以清洗剂清洗残油；④在其上液体挥发完后，应垂直向上取出基片，否则易使基片上磨粒分布变化。

铁谱分析照片：2020（3）颗粒计数数据颗粒度检测报告时间2013-1-23上午10:18:36样品名柴油机油送样单位西区实验室操作人第五大组测量容积10清洗容积50稀释比100:1备注1备注2测量后说明标准ISO4406(1999)颗粒分布柱形图尺寸颗粒数(累计)颗粒数(分布)%（累计）%(分布)2.0µm420214423340422373100.00100.515.0µm2637226761263796.28 6.2815.0µm6736846430.160.1525.0µm114991150.030.0350.0µm614130.000.00 100.0µm1420.000.00等级5-15µm15-25µm25-50µm50-100µm>100µm NAS1638等11117877级（4）ICP光谱分析样品编号5稀释比1000:1时间2013-1-23类型含量标准含量类型含量标准含量Ag0.10.098Mg0.079<-0.004 Al0.185<-0.164Mn0.0070.017B<-0.316<-0.323Na<-0.233<-1.050 Ba0.0290.041Mo<-0.074<-0.042 Ca 2.995<-0.000P 5.71<-0.034 Cd<-0.057<-0.050Pb<-0.000<0.002 Cr<-0.054<-0.017Si0.035<-0.002 Cu0.065<-0.074Sn<-0.248<-0.215 Ni<-0.553<-0.615Ti0.060.066 Zn 1.380.081V0.1760.174 Fe<-0.205<-0.190。

在用润滑油铁谱分析技术在煤矿设备故障诊断中的应用摘要:随着现代化采煤机械设备被应用到神东煤炭集团各矿井使用的大部分设备是在高转速重载荷下运行，内部零部件非常容易磨损，严重时可能造成设备故障, 引发安全事故。

为避免事故发生，就需要对运行设备中的油液进行监测，以便随时掌握设备状态，做出合理的预防性检修计划，山被动的维修转化为主动的监管。

本文主要讨论在用润滑油分析的检测技术及检测手段以及在各矿采煤设备故障诊断中的作用。

关键词:油液检测；主动维修；铁谱分析1•引言随着科技的发展，各项先进的生产技术应用到煤矿生产中，对提高煤矿生产的效率有很大的帮助，那么在各种机械设备运行的过程中，如何保障其能够釆煤设备安全稳定的运行，是煤矿生产面临的重要问题。

油液监测分析对于综釆设备的运行可以进行有效的监测，以便随时掌握设备状态，为避免事故发生，就需要对运行设备中的油液进行监测，做出合理的预防性检修计•划，山被动的维修转化为主动的监管。

2•油液检测技术概述铁谱技术的原理是利用高梯度的强磁场将机械润滑剂或流体工作介质中所含有产生于磨损或其他机理的磨粒产物按其粒度大小依序分离出来，并通过对磨粒的形态、大小、成分以及粒度分布等定性和定量观测，获得有骨干摩擦副和润滑系统等工作状态的重要信息，从而为实施预防性或预知性维修提供参考数据，降低设备磨损和故障，延长设备寿命。

从20世纪70年代到现在，铁谱技术之所以能得到很快的发展，是因为它具有其他机械磨损检测技术所不具备的独特优势，在诸多机械磨损检测技术中，只有利用铁谱技术才能按磨粒大小依序沉积和排列并实现直接观察机械磨损产物。

无论从磨屑的单体特征一一如形状、大小、成分，表面纹理等；还是磨粒的群体特性一一如总量、粒度分布等，都带有有关机械摩擦副和润滑系统状态的丰富信息。

同时，而且这类信息的获取，不需要通过传统的拆卸方式。

并且能够为预防性维修和预知性维修提供可靠依据。

铁谱技术中最重要的是对不同类型的磨损颗粒进行识别，进而判断磨损的机理，对磨损失效提出早期预报，采取相应的措施。

铁谱分析技术在商业化实验室油液监测活动中的作用摘要通过油液分析对特定摩擦学系统的润滑和磨损状态进行合理评估，是油液监测活动的核心内容。

本文简要介绍了商业化油液分析实验室状态监测活动的特点，通过具体案例重点介绍了铁谱分析技术在设备磨损状态监测中的独特作用。

1 前言油液分析商业实验室的日常任务包括油液检测与油液监测两种类型。

二者的根本区别在于，前者着眼于油液本身，而后者的服务对象则是以油液为润滑或工作介质的摩擦学系统；前者重在提供准确的测试数据，后者则要针对特定的摩擦学系统，合理选择和进行有关油液分析项目，并在此基础上对其润滑和磨损状态进行评估。

然而，要实现对某一特定设备润滑和磨损状态的评估，首先需要建立有关油液分析参数及信息与相应摩擦学系统状态之间的关系，而这种关系的建立，一般来说，一方面要求对有关摩擦学系统的结构和边界条件具有足够的了解，同时需要在及时获取设备故障和维修信息的基础上对大量的油液检测数据进行统计分析以建立有效的监测模型。

但作为商业化的油液分析实验室，面临的客户五花八门，既有相对稳定的老客户，又有零散客户和新客户，而不同客户的要求和所能提供的信息也千差万别；监测对象更是种类繁多，既有高、中、低速不同类型、不同功率范围、不同用途、不同制造商生产的柴油机和各种型号的汽油机，也有各种液压设备、工程机械、压缩机和传动装置等。

面对如此众多且各具特色的客户和服务对象，如何建立油液分析结果与设备状态之间的关系，怎样才能有效开展油液监测工作，实在是一个非常值得认真探讨的问题。

一般来说，通过油液分析进行机械设备状态监测，首先需要根据设备的特点和监测目的制定合理的监测计划，包括选择测试项目和方法、确定取样方法和周期等；然后根据监测计划按周期连续取样、测试，并根据对测试结果的分析对设备状态做出评价和提出维修（保养）建议；而有关设备维修和运行情况的及时反馈对于修正下一步的判断至关重要，是整个监测计划的重要一环。

油液监测在钢厂设备状态监测中的应用预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制油液监测在钢厂设备状态监测中的应用钢厂设备油液监测的必要性钢铁行业拥有大量用油设备，且是自动化且连续化生产，主要包括烧结设备、炼铁、炼钢及有色冶金设备、轧压设备等。

钢铁生产设备的润滑具有许多特殊之处，特别是大型成套设备，自动化程度高，需要承受冲击性的重负载，工作温度高级运动速度快，有些露天作业设备在恶劣环境下作业，多粉尘、潮湿、易于腐蚀。

生产中的关键机器设备一旦发生故障会迫使全线或全厂停工，造成巨大的经济损失，甚至危及人身安全，产生严重的社会问题，因此对设备的性能、安全可靠性和防止突发事故的能力提出了严格要求。

油液监测给钢厂带来经济效益油液监测技术通过分析润滑油的理化指标、污染水平、元素含量以及油中磨损金属颗粒的分析，发现设备故障的诱因，早期故障的发展，以便现场及时针对处理，消除故障隐患，提高设备安全可靠性，为开展设备油液监测的企业在降低设备使用成本、降低能耗、提高设备生产效率方面创造出巨大的经济效益。

1.设备故障提前预警，减少维修事故、维修人员和维修成本美国军方曾经做过统计，在设备故障发生前，提前发现异常，维修费用在1000元以下，而设备发生故障后维修，造成的损失在50000元以上。

油液监测可以帮助用户在故障发生初，甚至故障没有发生的时候，发现问题，原本需要大修的设备，只需要换个零件就能解决。

通过提前预警，可以：●降低设备故障率（故障率=设备故障停机时间/设备运转时间*100%）●提高维修费用效率（维修费用效率=产品产量/维修费用*100%）●降低设备故障率平均每台设备年维修费用（平均每台设备年维修费用=年维修费用/年投入使用设备总台数）案例：某钢厂运输车队的某发动机仅使用350小时，即发现铜元素严重超标，出现大量严重接触磨损颗粒，污染度正常，无防冻液及柴油泄漏，理化指标正常。

铁谱仪在油液监测技术分析中关键作用-------准确把脉一锤定音机械设备故障诊断油样铁谱分析技术是20世纪70年代开始发展起来的新的监测分析技术。

由于该技术具有独特作用，目前已被愈来愈多的部门所采用。

在目前的机械故障诊断领域中，油样分析方法的概念实际上已在无形中转变为油样磨损残余物的分析了。

磨损、疲劳和腐蚀是机械零件失效的三种主要形式和原因，其中磨损失效约占80%左右，由于油样分析方法对磨损监测的灵敏性和有效性，因此这种方法在机械故障中日以显示其重要地位。

通过油液分析对特定摩擦学系统的润滑和磨损状态进行合理评估，是油液监测活动的核心内容。

机器设备在使用过程中磨损状况一般可以分为三个阶段（如图所示），在整个过程中铁谱分析技术在油液监测的过程中起到定量、定性、定位的不可替代积极作用。

铁谱技术在磨损状态监测中的作用，其实，对于油液中污染颗粒及油品变质产物的分析，分析铁谱也可发挥重要作用；而铁谱技术在摩擦磨损研究方面独特的应用价值更是早已得到广泛重视。

随着机械工业等技术的不断发展，现代设备关键部件的结构日益复杂，在追求高性能低成本的同时，在润滑油系统中各摩擦副零组件更趋于高载荷、高温、高速及轻质量，因此容易发生各种磨损故障，从而严重影响设备的安全性、可靠性。

据统计，海湾战争中，美国动用了两千多架飞机，数万只舰艇，成千辆坦克、装甲车等，美国军方在战地安排了60余台MOA油料光谱仪，累计测定飞机油样20566个，地面装备油样12474个，油样分析技术在关键设备（发动机）状态检测中显示了特别有效的作用。

由此可见，对现代化重要武器装备军用飞机的关键部件航空发动机的磨损状态监测与故障诊断具有极其重要的意义和价值。

油样分析技术的内容非常广泛，包括油品理化性能指标化验、油样污染度评定(以颗粒计数为代表)、以及油样铁谱和光谱分析技术等。

在机械故障诊断这个特定的技术领域中，油样分析技术通常是指油样的铁谱分析技术和油样光谱分析技术，有时也包含磁塞技术。

铁谱分析技术在柴油机故障监测和诊断中的应用本文介绍了铁谱分析技术的工作原理、分类以及柴油机常见故障的磨粒图谱特征，运用铁谱分析技术对舰船柴油机运行故障进行监测与故障诊断，预先发现柴油机早期缺陷与故障，逐步实现柴油机状态的预先维修，为舰船柴油机的使用与维修提供可靠依据，可以有效保证舰船柴油机的安全可靠运行。

标签：铁谱分析技术；柴油机使用与维修；故障监测1 前言随着科学技术的不断发展，装备管理的理念已经从常规管理向综合管理的方向发展，形成了装备管理的现代模式。

油液分析技术的主要作用[1，2]包括：（1）确定设备合理的换油时机；（2）检验设备用油品质，防止假油或油错用对设备造成损害；（3）确定设备主要磨损机理及磨损程度，实现设备资源合理调度；（4）诊断正在发生或潜在故障，为设备维修决策提供依据；（5）对设备的合理润滑提供技术支持，实现设备的科学维护与保养；（6）为润滑油、摩擦副等相关零部件的改进和创新提供科学依据。

2 铁谱分析仪器的分类及工作原理实施铁谱分析技术的重要工具之一是铁谱仪，铁谱仪运用比较广泛的主要有四类[1，2]：（1）分析式铁谱仪；（2）直读式铁谱仪；（3）旋转式铁谱仪；（4）在线式铁谱仪。

2.1 分析式式铁谱仪分析式铁谱仪工作原理如图1所示。

微量空气泵以极小的流量将试管内的油样压滴在以一定角度倾斜放置的高梯度强磁铁上方的铁谱基片上（倾斜角度为1?～2?左右）。

在铁谱基片上有一U 形憎油性限流带，限制油样在基片上沿垂直于磁铁磁力线的方向由上向下流动。

借助于显微镜，分析磨粒的数量、尺寸分布、成分、类型等特征信息，这些磨粒能够传递出机械摩擦副磨损状态的重要信息。

2.2 旋转式铁谱仪旋转式铁谱仪的工作原理是利用离心力和磁场的联合作用，将油液中的磨损颗粒分离出来，按规则排列沉积在铁谱基片上；借助于显微镜，分析磨粒的数量、尺寸分布、成分、类型等，测得内圈大磨粒读数Di和外圈小磨粒讀数Do，从而确定设备磨损的状况。

浅谈润滑油的铁谱分析本文简要介绍了机械设备在实际运行过程当中的润滑油，在此基础上，进行了铁铺分析等检验，认真分析了磨损形态，能够非常准确地发现发生磨损的机件，从而使故障发生率得到大大降低。

由此表明，在设备运行过程当中，铁谱技术是一种必不可少的有效手段。

标签：润滑油；铁谱；探讨分析0 引言铁谱技术是设备润滑系统中必不可少的有效监测手段之一，目前已经成为研究油品磨损的一种有效方法。

近年来，铁谱技术不仅研究方面取得了很大的进步，同时在实际应用方面也取得了显著地成效。

随着设备管理水平不断提升，再加之维修制度不断深化改革，绝大多数企业已经越来越重视工矿监测、故障诊断以及状态维修技术。

目前，在液压系统和齿轮系统的故障诊断和工况监测中，铁谱技术的应用已被证实是有效的。

在不同工况下，虽然，各种机械设备所产生颗粒的尺寸分布、形态以及类型往往会呈现出一定的规律性，但同时也存在特殊性，在不同的设备磨损当中，相同形态的颗粒可能会得出不同的结论。

只有在设备正常运行过程当中充分掌握磨损的特性，才能够充分与工况监测的实际应用需求相适应。

铁谱技术依靠高梯度的磁场能够将金属磨损颗粒从污染物与润滑油当中有效分离出来，便于进一步分析磨损颗粒的生成机理、成分、尺寸以及形态等，从而对设备当前的运行状态做出准确地判断。

因此，不断探讨润滑油的铁谱分析尤为重要。

1 监测诊断设备在实际运行过程当中出现磨损是不可避免的，因此，在设备管理当中需要积极采取有效手段充分掌握磨损状态。

通常情况下，针对不同类型的设备，其磨损类型也相应地有所不同，主要的磨损类型包括严重滑动磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损以及黏着磨损等。

其中，黏着磨损是液压系统中较为常见的磨损故障，与安装、制造和设计有一定的关系，往往发生在承受载荷较大，工作条件较为苛刻的油泵和液压泵电机的摩擦副表面[1]。

严重时，黏着磨损很可能导致摩擦副表面断裂或咬死，引起事故，大大降低系统的使用寿命。

（1）炼铁厂—在高炉液压系统当中存在许多尺寸较大的金属颗粒，如铬、铁等，由此表明，系统的主要摩擦副表面处在边界润滑状态，非常不稳定，表面剪切混合层剥落与生成的动态平衡已经受到破坏，出现了不正常的磨损情况。