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潤滑油中磨損金屬元素分析應(yīng)用解決方案时间：2023-11-06 前言 油液分為三類：潤滑油、液壓油、燃油。它們對(duì)裝備起著非常重要的作用。如潤滑油是發(fā)動(dòng)機(jī)的“血液”，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起著潤滑、冷卻、防銹、清潔和密封等多重作用，污染潤滑油的污染物可能會(huì)堵塞油濾、油噴孔，使油壓下降甚至供油不足；潤滑油被氧化或硝化，會(huì)加速對(duì)摩擦副表面的腐蝕；潤滑油粘度的變化，又會(huì)造成潤滑性能下降；這些性能變化進(jìn)一步引起各種發(fā)動(dòng)機(jī)故障，如：發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)大、轉(zhuǎn)速不正常、滑油消耗大、有雜音、發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停車、抱軸、傳動(dòng)軸扭斷等等。因此有必要對(duì)油液進(jìn)行監(jiān)測，對(duì)裝備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，提前預(yù)報(bào)故障，或進(jìn)行故障診斷，提高裝備的可靠性和維修水平。 裝備會(huì)出現(xiàn)不同形式的故障，其中以磨損最為常見。有關(guān)資料表明，有60-80%的裝備損壞是由各種形式的磨損引起的。這是因?yàn)橄嗷ソ佑|的兩個(gè)機(jī)械零件，當(dāng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不可避免地造成表面材料的不斷損失和破壞。而機(jī)械系統(tǒng)中的油液會(huì)攜帶機(jī)械摩擦副磨損狀態(tài)的豐富信息，通過油液分析技術(shù)對(duì)裝備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。 油液分析技術(shù)是通過分析被監(jiān)測裝備油液的性能變化和其攜帶磨損顆粒的信息，獲得裝備摩擦學(xué)系統(tǒng)的潤滑和磨損狀態(tài)，從而在裝備的狀態(tài)監(jiān)測和維修管理之間建立起一座橋梁。
潤滑油中污染物的來源污染來源主要有以下幾個(gè)方面： ① 加工工藝不同，原料不同，生產(chǎn)的潤滑油成分（如膠質(zhì)、瀝青等化合物含量）也各不相同。 ② 存貯、運(yùn)輸、添加油料的設(shè)備不清潔，造成油液污染。 ③ 因存貯、運(yùn)輸、添加油料不注意，造成人為污染。 ④ 滑油系統(tǒng)部件間相互摩擦生成的金屬屑及滑油氧化生成的膠質(zhì)和積炭。 ⑤ 滑油與機(jī)械部件相容性差造成部件腐蝕，生產(chǎn)腐蝕產(chǎn)物。 ⑥ 發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)、修理過程中，因清洗不干凈，殘留在潤滑油系統(tǒng)中污染物。
一般裝備中磨損元素的來源 潤滑油中的金屬成分一般有3種類型：磨損元素、污染元素和添加劑元素，而在磨損故障診斷中，主要關(guān)注磨損元素的變化規(guī)律，對(duì)于油液品質(zhì)分析時(shí)，則更關(guān)注外界污染元素和添加劑的損耗。具體分類如下：
油液分析檢測技術(shù)的功能及作用油液分析檢測技術(shù)是基于這樣一個(gè)事實(shí)：由于機(jī)器零件摩擦副的相互作用，將產(chǎn)生細(xì)小磨損顆粒，這些磨損顆粒在潤滑系統(tǒng)的作用下懸浮于油液中，磨損下來的顆粒蘊(yùn)含著設(shè)備磨損狀態(tài)的重要信息，如果能有效地分析出這些磨損顆粒的種類、數(shù)量、成分及其變化規(guī)律，就可以判斷機(jī)械零件摩擦副的磨損狀態(tài)。
油液分析的基本功能 油液分析是通過對(duì)裝備的油液系統(tǒng)：潤滑系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)取樣分析。來診斷裝備及油液狀態(tài)的有效手段。它類似于醫(yī)生根據(jù)人體體液如血液等化驗(yàn)分析結(jié)果，診斷人的健康狀況。通過油液分析可以實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)器的狀況，為裝備的運(yùn)行、維護(hù)和管理提供準(zhǔn)確的第一手?jǐn)?shù)據(jù)。
通過油液分析對(duì)裝備進(jìn)行監(jiān)控，可以實(shí)現(xiàn)如下功能： ① 裝備的故障診斷：通過各種界限值，預(yù)報(bào)可能的異常磨損和故障，避免發(fā)生重大事故，降低故障率；對(duì)裝備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，提高運(yùn)行安全性，減少意外停機(jī)時(shí)間，提高裝備可用度。這是油液分析監(jiān)測最主要的功能。 ② 正確確定油液的使用期限。 影響油液換油的因素主要有油液本身質(zhì)量、燃油的含硫量、工作環(huán)境、油耗量等。通常換油的方式有定期換油和按質(zhì)換油，定期換油有兩種弊端：如果換油過晚，可能導(dǎo)致機(jī)器損壞，造成重大損失；如果換油過早，本來可以繼續(xù)使用的油液作為廢油處理，造成油料浪費(fèi)。 ③ 研究磨損規(guī)律和探討磨損機(jī)理，了解材料種類、熱處理方法及加工精度等方面的改進(jìn)效果，為改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 ④ 正確規(guī)定裝備的磨合規(guī)范。以往的磨合規(guī)范大多數(shù)使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，缺乏科學(xué)依據(jù)。在臺(tái)架試驗(yàn)中采用油液分析技術(shù)，可以科學(xué)地確定磨合規(guī)范，有效地縮短磨合期，節(jié)約資源。 ⑤ 判定油液的污染：水以及沙塵進(jìn)入油液對(duì)裝備有很大的危害，通過油液分析監(jiān)測可以檢測油液的污染程度，以便及時(shí)采取對(duì)策。 ⑥ 了解油液中添加劑的損耗情況，從而可以及時(shí)補(bǔ)充添加劑或者更換新油。 ⑦ 正確制定裝備大修周期，節(jié)省維修費(fèi)用，較少備件庫存，大幅度降低運(yùn)行費(fèi)用，延長裝備的使用壽命。
EDX-300 型潤滑油磨損金屬專用X熒光分析儀
EDX-300 型潤滑油磨損金屬專用X熒光分析儀是先進(jìn)技術(shù)水平的高精度X熒光分析儀。它主要用于測試輪船、車輛、機(jī)械等發(fā)動(dòng)機(jī)、螺旋槳、軸承、齒輪箱中潤滑油磨損金屬元素及添加劑元素的快速準(zhǔn)確分析，可以分析其中的Ca、Fe、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、Mo、Ag、Sn、Cd、Ba、S、P等各個(gè)元素的含量， 100秒完成全部元素的快速測定，分析元素含量范圍可以從PPM級(jí)到純元素，不需要復(fù)雜的制樣過程。也可以用于原油、汽油、柴油、渣油、重油等石油產(chǎn)品中的硫含量檢測。
EDX-300型潤滑油磨損金屬專用X熒光分析儀滿足如下國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)：滿足： ASTM D6595-00(2011) 用潤滑油和液壓傳動(dòng)油中磨損金屬和污染物測定法 的誤差要求。 GBT 17040-2008 石油和石油產(chǎn)品硫含量的測定 （能量色散X射線熒光光譜法）2008-08-25 D4294-023 ASTM石油產(chǎn)品硫含量測定法（能量色散X射線熒光光譜法、美國國家標(biāo)準(zhǔn)）2003-11-01 D6445-99 ASTM汽油中硫含量測定法（能量色散X射線熒光光譜法、美國國家標(biāo)準(zhǔn)）2004-01-01 ISO 8754 石油產(chǎn)品硫含量測定（能量色散X射線熒光光譜法、國際標(biāo)準(zhǔn)） 2003-07-15 ISO 20847-2004 石油產(chǎn)品 汽車燃料油中的硫含量測定 （能量色散X射線熒光光譜法、國際標(biāo)準(zhǔn)）2004-03-15
儀器特點(diǎn)測量元素范圍：從硫（S）到鈾（U）。 測量時(shí)間：60秒-200秒。 樣品類型：潤滑油、原油、汽油、柴油、及其它各種粉末、橡膠、固體等。 采用一體化工控嵌入式計(jì)算機(jī)，觸摸屏操作，嵌入式微型打印機(jī)，方便使用。 帶有條碼掃描器，可以對(duì)不同軸承位置取樣后進(jìn)行條碼編碼，掃描后自動(dòng)錄入計(jì)算機(jī)，生成樣品編號(hào)。 儀器配有固定地腳，可以適用于輪船、車輛等移動(dòng)載體上安全使用。 先進(jìn)的儀器漂移修正，確保儀器長期穩(wěn)定。 技術(shù)精度高、穩(wěn)定性好、故障率低。 采用多層屏蔽保護(hù)，輻射安全性可靠。 Windows中文應(yīng)用軟件，獨(dú)特先進(jìn)的分析方法，完備強(qiáng)大的功能，操作簡單，使用方便。
儀器的技術(shù)特性及參數(shù)1 技術(shù)特性樣品類型為油品、液體、粉末、橡膠、固體等。 高效長壽命X光管，指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。 電制冷Si-PIN探測器，高分辨率，高計(jì)數(shù)率，良好的能量線性、能量分辨率和能譜特性，高峰背比。 D．高信噪比的電子線路系統(tǒng)。 四個(gè)自動(dòng)濾光片，軟體自動(dòng)切換，滿足各種測試方式的應(yīng)用，降低分析元素附近的背景強(qiáng)度，提高分析檢出限。 多參數(shù)線性回歸方法，使元素間的吸收、增強(qiáng)效應(yīng)得到明顯的抑制，提高分析準(zhǔn)確度。 高效三維散熱系統(tǒng)：大幅度提供儀器的可靠性、穩(wěn)定性。 輻射安全系統(tǒng)：隱蔽式設(shè)計(jì)、軟件、硬件三重射線防護(hù)系統(tǒng)。 2 技術(shù)參數(shù)分析元素：Ca、Fe、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、Mo、Ag、Sn、Cd、Ba、S、P等各個(gè)元素的含量。 分析檢出限：<3ppm。 高壓電源：+50kV 1000μA 探測器最佳分辨率能達(dá)到145eV。 電源：AC 220V～240V、50Hz 額定功率：200W 重量：約25KG.
RH300分析儀與其它光譜儀 測試潤滑油磨損金屬元素的性能比較
應(yīng)用實(shí)例潤滑油中磨損金屬元素及添加劑元素的測定EDX-300型潤滑油磨損金屬專用X熒光分析儀可用于快速檢測潤滑油中的磨損金屬元素及添加劑元素的含量，如Fe、Ca、Ni、Cu、Zn、Pb、Mo、Ti、V、Cr、Mn、Ag、Sn等元素，檢出限小于3ppm。 下圖是潤滑油中的磨損金屬元素及添加劑元素的測量譜圖實(shí)例：
潤滑油中磨損金屬分析結(jié)果對(duì)比實(shí)例：
20次重復(fù)性測試結(jié)果：
石油產(chǎn)品（如燃料油）中硫含量的測定 EDX-300型潤滑油磨損金屬專用X熒光分析儀還可以快速分析各種石油產(chǎn)品中的硫含量，如原油、汽油、柴油、重油等中的硫含量。
油品中硫含量的樣品對(duì)比結(jié)果：
多次測量重復(fù)性
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