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磨粒分析與鐵譜技術概述

作者:   發布日期:2016-7-1   點擊數:1295

  随着現代化工业的高度發展,如何保障機械設備安全運行、減少故障停機事故、降低維修成本己成为刻不容緩的課題,擺在直接從事生産實踐的工程師們和從事相關理論研究的教授們面前。20世紀60年代,由美國宇航局發起,成立了第一個國際性的機械故障診斷专业協會___機械故障預防組織,以研究、交流、總結、開發機械故障診斷技術。经過幾屆年會的成功舉行,这個組織把當時己有的診斷技術劃分为熱工參數測量、振动監測和油品分析三大領域。時至今日,現代科学技術的飛速發展,特别是計算機技術的廣泛應用,己使工程師們手中逐漸擁有了更多的機械故障診斷手段,所涉及技術範圍之廣遠遠超出这三個領域字面上的含義。但油分析技術仍以它獨特的優勢,成为人們更加青睐和傾力發展的有效方法。

  油液分析技術的起源可以追溯到20世紀40年代,为了滿足空軍機群高可靠性飛行的需要,美國首先将原用于分析液體或固态樣品元素組成的光譜技術移植到對機械潤滑油中所含微量磨損元素的測定上来。通過測量油中不溶物形式存在的磨損微粒-------磨粒的含量,判斷與産生这些磨粒相關摩擦副的工作狀态。这種方法在美國空軍、鐵路以及其後在英國、前蘇聯鐵路的成功運用,使油品分析技術得以肯定,并“約定俗成”賦予这一名词以新的技術内涵。到了20世紀70年代,鐵譜技術的問世使油液分析技術如虎添翼。因为自從有了鐵譜技術之後,診斷工程師們不但可以獲知油中或其他液體工作介質中機械磨損産物是否超限存在和存在總量的多少,而且還可直接觀察到它作为一個磨粒群體存在的形式和組成这個群體的每個單體存在的形态。由此,磨粒分析技術應運而生。遊弋在成千上萬個多姿多彩的磨損微粒微觀大千世界之中,去采集豐富的信息和探索機械磨損規律,这種描述可以說是對磨粒分析技術的一種形象的比喻。

  迄今,油液分析技術己经組成一個大的家庭,这其中既包括光譜技術、鐵譜技術、顆粒計數技術、紅外光譜技術、氣相色譜技術等以油液中磨(微)粒为信息載體的分析技術,也包括對諸如粘度、閃點、總酸(堿)值、水分、機械雜質等油液自身理化性能的測試技術等等。我國在这個領域的研究與開發工作近年来己有長足進步。目前不但與西方工业發达國家在技術水平上旗鼓相當,而且令人矚目地取得工业應用的顯著经濟效益。油品分析技術己在摩擦学理論界和設備診斷工程界占有重要的一席之地,它在大型機器狀态監測中獨樹一幟的成功應用初步形成了油液監測这一具有交叉专业特點的工程技術範疇。

  然而,與突飛猛進的儀器硬件裝備的不斷改進相比,作为磨粒分析依據之一的磨粒圖譜其研究和開發工作就略顯單薄而極不适應它應有的重要地位了。本書試圖在總結多年鐵譜儀研制和将其應用于鐵路内燃機車狀态監測所取得的经验之基礎上,向讀者展示産生于柴油機不同磨損期的典型磨粒、描述其形貌特征、介紹其识别方法、說明其産生機理、對照其相應的機器狀态。这些典型磨粒的鐵譜照片源自于對229台機車和其他設備的監測,選自1600餘個油樣的鐵譜分析和2500餘張顯微拍攝。書中還全面系統地介紹了作为磨粒獲取和分析手段

  的鐵譜技術之基本理論、儀器結構、操作方法和最新發展。衆所周知,柴油機是摩擦副種類較多、結構複雜、工況惡劣的熱工機械。在高溫、高壓、高速工況條件下産生的磨粒,既有特殊性又有代表性。可以詳陳,以此为主要内容的磨粒圖譜對把握磨粒特征和识别方法具有普遍意義。

  應該指出的是:磨粒圖譜的編制是一個過程,一個伴随着磨粒分析技術不斷發展的過程;一個磨粒典型不斷豐富、识别方法不斷提高、理論闡述不斷深入的過程。这個時間過程为我們開辟了一個進行以下三個方面的相關理論研究、相關技術開發的空間。首先是磨粒分析方法在更多工业領域的應用研究,它在數量和種類上提供更豐富的典型磨粒资源。第二是摩擦学磨損理論的深入研究,它为磨粒生成的機理做出更为科学的解釋。第三是計算機圖形识别技術的研究,它将为磨粒特征做出理化的描述,甚至帶来磨粒识别方法的根本變革。可以預料,在今後相當一段時間内,磨粒分析技術的研究與應用,仍是工业摩擦学和設備診斷工程領域中的前沿課題。人們期望更全面的掌握磨粒圖譜资源、更有效地應用磨粒分析技術從而創造更高的经濟效益。

  本文摘自楊其明著《磨粒分析――磨粒圖譜與鐵譜技術》一書部分章節,版權歸原作者所有,出于傳遞更多信息和学习之目的,并不意味亞泰光電贊同其觀點或证實其内容真實性,本文内容僅供參考。