油液质量快速分析仪的原理和应用

  仪器信息网 ·  2009-08-02 21:40  ·  27697 次点击
摘要应用油液质量快速分析仪,检浏新油与在用油的介电常数并进行比较,确定油液变质程度,从而判断油液可否继续使用,改传统的按期换油为按质换油。
润滑油质量的好坏直接关系到设备运转的正常与否和使用寿命长短,而润滑油检测确实保证有液质量的有效措施。常规的理化分析方法,由于化验设备操作复杂,对化验人员素质要求高,化验周期长、成本高,尤其对设备数量多,润滑油更换频繁的企业不太适用。
应用油液质量快速分析仪,对现场设备的润滑油状态进行快速检测成为可能。快速检测技术可以综合判断油质的优劣,特别是检测成本低、操作简单易行,仅取1、2滴油样即可对油品作出定性判断。这种快速简便的方法,在生产现场具有很强的实用性。
1.工作原理与理论依据
通过比较新油与在用油的介电常数,来确定油液变质程度,从而判断油液可否继续使用,并决定换油时间。
影响油质的因素:(1)润滑油受温度、压力的影响以及空气的氧化作用,使油品老化变质,产生有机酸或沉淀物;(2)润滑油中的添加剂成分消耗、分解,使油品性能下降;(3)杂质污染。润滑油质检测仪将油品的污染物分为三类:(1)氧化物、泥渣、污秽物、燃油渣、酸;(2)水、防冻液、金属磨屑;(3)燃料污染等。
电介质是一种电的绝缘体,置于电场中要发生电极化现象,极化后的电介质反过来对电场有影响。当以润滑油液作为电介质进行检测时,其电场示意。
由物理学可知:
ε=ε0E0/E=ε0E0/(E0-E1-E2)
式中ε—油的介电常数
ε0—真空介电常数
E0—真空中电源电压在极板间产生的电场强度
E—合成电场强度(E=E0-E1-E2)
E1—介质偶极子产生的反向电场强度
E2—油的杂质在电场中激发的反向电场强度
由于ε0E0为定值,所以ε与E1、E2有直接关系。液体介质的导电能力和其分子极性及纯净度有关。被氧化的油,其分子极性会发生变化,即E1将增大,而被污染油的纯净度会发生变化。例如:油质进水会产生H+,OH-离子,有机酸会产生H+,RCOO-离子,金属颗粒会产生自由电子等,都会使E2明显增大,从而使合成场强E减小,使油质的介电常数ε有显著的增加。
从以上分析可以看出,介电常数ε是反映油污染的一个综合参数。合理标定一个ε的门槛值,可以综合评价油质的好坏,为快速标定油品的质量提供了一个科学的手段。多年的实践也恰恰证明了这一点。
2.快速分析仪的使用
无论是指针式、全封闭式或是色带式、液晶数字显示式,润滑油质检测仪的操作方法大体一致:先标定后测试。标定时,将与待测油样完全相同但未用过的新油(也可用报废油),滴入传感器内腔进行调零,即标定了门槛值。将测试值与门槛值进行比较,即可得出被测油污染类型及能否继续使用。
指针式的快速分析仪是通过指针偏转的程度来确定是否换油。液晶数字式的一般都依据或参考厂家提供的多种常用油的报废参考指标来确定换油,也可通过实验室测试结果及经验自行确定报废标准。色带式是通过带环所指的色带区域来反映被测油品是否应该引起注意或是更换。不管是哪一种仪器都可以检测出油质劣化的部分原因。以指针式为例,当油液中含有氧化物、尘垢、沉渣、燃料、酸性物等杂质时,读数为稳定的正值,当含有防冻剂、金属磨料、水等时,读数不断增大,当油液中含汽油、柴油等轻质油时,读数为稳定的负值。
3.应用效果
结合设备的实际状况,从2001年开始探索和推广油液质量快速分析技术。运用现场油液监测与设备运行状态监测相结合的方法,对10台大型压缩机组的润滑油进行跟踪监测。通过近两年的实践,有效控制了设备因润滑不良导致的磨损。
(1)实现了按质更换发动机机油。将化验室理化指标的检测与快速油质分析仪现场检测紧密结合起来。做法是先通过介电常数法,判断油品是否被污染,并进一步判断油污染的原因。如:含水、氧化物、金属颗粒等,发现问题及时取样,送交化验室进行理化分析。查找设备存在的故障隐患,做到早发现,早预防,采取有效措施,防止重大事故发生,将传统的事后维修及定期维修制改为状态监测下的预知维修。
(2)对重点设备实行月月跟踪,筛选了介电常数、斑点、运动粘度、水分、倾点5项快速测试项目,加强了设备润滑状态检测的效果。
(3)通过对新油、在用油的检测,为现场选、换油提供了科学的依据。
(4)延长了机油的使用时间,与传统的定期换油相比,可延长一倍以上的使用时间,并且安全可靠。
(5)快速质量检测在对现场筛选有代表性的油样或异常油样及时送化验室分析方面,发挥了重要作用。使这一工作节省了许多人力、物力和财力。
(6)利用计算机对基准油和在用油的数据进行存储。以这些数据为依据,坚持每月制表建立坐标图像,可生动而直观地进行单机润滑状态趋势分析,完善了设备润滑状态管理系统。

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