铁谱分析原理
液压系统在运行过程中磨损与腐蚀产生的剥落物混入油中,通过观察与测量油液中磨损粉末的形态、大小、颜色与数量等可判断出液压系统的磨损与腐蚀情况,铁谱技术便是常用的油液测试分析技术。
铁谱技术用以分离磨粒的装置如图6所示。通过微量泵将一定容量的油样抽入胶管中,然后沿着一倾斜的玻璃铁谱片流进贮油杯,油样中的磨粒在玻璃片下的磁铁作用下,磨粒滞留在铁谱片上,沿流动方向从大到小分布,不同大小磨粒沿磁场方向呈链状排列。
现代分离和分析磨粒的仪器有直读式铁谱仪、分析式铁谱仪和在线式铁谱仪三种。
直读式铁谱仪主要用来直接检测油样中磨粒的浓度及尺寸分布,仅能作磨粒的定量分析。其优点是结构较简单,能快速测定,适合于现场使用。分析式铁谱仪主要用来制备铁谱片,以供对磨粒进行定性观测和定量分析。其优点是可以精细、准确地考察铁谱片上各种磨粒的类型、形态、成分以至微量元素。在线式铁谱仪则直接与被监控的系统相接,无需采集油样就能对设备进行监控。其优点不仅是方便,而且具有监控的连续性和适时性,因此在固定式机械设备和机械加工流水线上很适用。
图6 分离磨粒的装置
用直读式铁谱仪作定量分析时,表明磨损变化程度的特征量为Ig,Is和Id。
总磨损指数Ig为
Ig=DL十Ds
磨损严重性指数Is为
Is=DL—Ds
磨损度指数Id为
Id=(DL十Ds)(DL—Ds)=DL2十Ds2
式中:DL——大于5μm的磨粒含量,即铁谱仪上光密度或浓度读数值;
Ds——小于5μm的磨粒含量。
通过分析Ig、Is和Id值是否出现突然升高的趋势,可鉴别不正常磨损状态是否发生。大于5μm的磨粒大量出现,是严重磨损状态的征兆,当出现尺寸为1mm的磨粒时,表明机器已处于灾难性的磨损状态,故障就要发生。
用铁谱技术作定性分析时,根据磨损机理,通常将磨损分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损和疲劳磨损,磨损产生的各类磨粒及形态可参见表8。
表8 磨粒磨损及形态表
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