铁谱分析技术简介演示幻灯片.ppt

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用显微镜,观察谱片上颗粒的尺寸大小、形状、颜色,，根据颗粒特征来定性分析设备运转润滑状态，判断磨损类型和磨损部位。,直读式铁谱仪不宜做定性分析,，因为直读式铁谱仪不能提供关于磨屑形貌、磨屑来源的信息。,定量分析 用,光密度测量仪与显微镜配套使用,，,测出,谱片上不同区域的,磨屑颗粒覆盖面积,，再通过公式算出磨损指数。,对于,旋转式铁谱仪,，其定量分析式为,I,S,=A,L,2,-(A,M,+A,S,),2,式中 I,S,磨损烈度；,A,L,、A,M,、A,S,大、中、小磨粒,浓度的光密度读数。,6,对于,直读式铁谱仪,，其定量分析式为,I,D,=(D,L,+D,S,)(D,L,-D,S,)=D,L,2,-D,S,2,式中 I,D,磨损烈度；,D,L,代表大于5m磨损颗粒的光密度值；,D,S,代表,12,m磨损颗粒的光密度值。,对于,分析式铁谱仪,，其定量分析式为,I,S,=(,A,L,+,A,S,)(,A,L,-,A,S,)=,A,L,2,-,A,S,2,式中,I,S,磨损烈度；,A,L,、A,S,大、小磨粒覆盖面积。,7,近年来，由于计算机技术的发展，已研究出,用计算机,对铁谱片磨粒图像处理的,定量分析方法,。它,使用扫描摄影机,将铁谱显微镜里的图像,输入图像分析仪,，按照,给定的灰度反差,对几何图形进行定量分析。其测量的基本参数有,面积、周长、弦长、方位、投影长度和计数,等。,利用计算机软件,对这些基本参数按照一定的数字模型进行处理，就可以再派生出一系列所需要的参数，这样就为探索与磨损机理有关的磨损微粒几何形态的,内在规律,，并进一步发现能反映磨损特征的参数提供充分的依据，目前已使用的数学模型有,线性回归法、中心取矩法和概率分布法,等。,（4）结论,根据分析结果作出状态监测或,故障诊断结论，为制定设备维,护措施提供依据。,8,二、铁谱分析仪简介,铁谱仪可广泛用于各行业的内燃机、燃气轮机、齿轮箱、轴承、液压系统等大型机器和零部件,进行有效的磨损检测,，有统计表明，应用铁谱技术所带来的保证重大设备安全运行，减少故障发生，降低维修费用以及在摩擦学和润滑油品质评定研究领域中，取得了显著的经济效益和社会效益。,根据分离磨粒、检测磨粒的不同方法,，,研制了不同的铁谱仪。目前铁谱分析仪,主要有三种类型：,直读铁谱仪、分析铁,谱仪,和,旋转式铁谱仪,。近年来，又成功,研究了,在线式铁谱仪,。此外，还有用于,收集干粉中铁磁性颗粒的,气动式铁谱仪,。,9,1、分析式铁谱仪简介,分析式铁谱仪是最先研制出来的铁谱仪器，由,制谱仪、铁谱显微镜和,加装在铁谱显微镜上的,光密度测定仪,三部分组成。分析式铁谱仪的工作原理图如图1所示。,10,取自机械润滑系统的,油样,，用,微量泵,输送到放置在强磁场装置上方且,呈一定倾斜度,（约13,o,）的,玻璃基片,上（也称铁谱基片）。油样流过高磁场区时，由于,高梯度磁场,的作用，磨粒将按一定的规律排列沉积在基片上。经清洗残油和固定颗粒的处理之后（用四氯乙烯），制成铁谱片。,11,制作好的谱片可拿到,双色显微镜,或,扫描电子显微镜,上进行,形貌和成分,的观察，还可将光密度读数器与双色显微镜相连，进行光密度测量，以,判断磨损程度,。传统的光密度测试方法是测离出口50mm和55mm两处的光密度读数，并以A,L,和A,S,做各种定量计算。,12,分析铁谱主要是,借助高倍显微镜,来观察磨损颗粒的,材料（颜色不同）、尺寸、特征和数量,，从而分析零件的磨损状态。分析铁谱也是一种,强烈依赖个人经验,的技术，结论的正确与否与,分析者的个人经验,关系极大，这也是这项技术仍在推广之中的原因之一。,13,利用分析铁谱技术，可将磨损颗粒分为以下几种：,1.,粘着擦伤,磨损颗粒,2.,疲劳,磨损颗粒,3.,切削,磨损颗粒,4.,有色金属,颗粒,5.,污染杂质,颗粒,6.,腐蚀,磨损颗粒,由于不同的磨损颗粒代表不同的磨损类型，因此很容易,从磨损颗粒的特征看出设备的主要磨损类,型,。除了要分析磨损颗粒的特征外，,还必须分析磨损颗粒的尺寸和数量,，,只有这样，才能正确的判断设备的磨,损状态。,14,2、直读式铁谱仪简介,直读式铁谱仪主要用来直接测定油样中,磨屑浓度和尺寸分布,，,只能做定量分析,，但是比分析式铁谱仪的定量分析,更准确,，检测过程,更简单、迅速，仪器成本更低廉,。目前在工厂、基地、港口船舶等方面得到广泛应用。,直读式铁谱仪的工作原理如图2所示。,15,取自机器的,油样,，稀释后，在,虹吸作用,下流经位于磁场上方的玻璃,沉积管,，油样中可磁化的磨屑在,高梯度磁场,作用下，依其粒度顺序排列在沉积管内壁不同位置上。在管入口区，在12m的磨屑沉积上层覆盖着大于5m的大磨屑；而5mm之后的位置上沉积的只有12m的小磨屑。,光导纤维,将光引至与这两个区域相对应的固定测点上，并由两只,光敏探头,接收穿过磨屑层的光信号，经,电子线路,放大，A/D转换处理最终在A,L,和A,S,两个,数显屏,上直接显示出磨粒沉积的覆盖值。,16,直读式铁谱仪特征信息的提取用,磨损烈度指数I,A,来指示：,I,A,=(A,L,+A,S,)(A,L,-A,S,)=A,L,2,-A,S,2,使用直读式铁谱仪分析机器润滑油样的步骤:,1.,制备,分析,油样,2.,油样,在吸虹作用下经毛细管,流过铁谱沉淀管,3.油样中的,磨粒,在高梯度磁场的作用下进行,沉积,4.用光电转换系统,测定磨粒的光密度读数,，并以DL、DS数码直接显示。,17,直读式铁谱仪的特性,1.,设有自动调零系统,，使用方便可靠加快了分析速度；,2.,LCD显示屏,，可同时显示出Dl和Ds大,小磨粒浓度值；,3.仪器配备32k的EEROM（,Electrically Erasable Read-Only Memory,电可擦只读存储器）存储器，可储存数百个油样读数，并且,掉电不会丢失数据,；,4.仪器,有配套软件,，方便用户做数,据处理、趋势分析、曲线打印和分,析报告。,18,3、旋转式铁谱仪简介,分析式铁谱仪操作,极为,复杂,，而且微量泵在泵油过程中，,磨粒,可能受到碾压和抛光效应，,改变了其原始形貌,，另外，当大磨粒较多时，制谱中,谱片入口处已产生重叠现象,，从而影响了铁谱的定量分析。为了克服分析式铁谱仪的上述缺点，旋转式铁谱仪应运而生了。,旋转式铁谱仪的基本原理是把从机械设备中采集到的油样一滴一滴地滴到,旋转磁台,中心处，由于,离心力作用,，油滴向四周流散，油样中的,磨粒,在环形的高梯度磁场作用下,以同心同环的形式,沉积在玻璃基片上，制成铁谱仪。,19,4、在线式铁谱仪简介,在线式铁谱仪实际上就是直流式铁谱仪用于在线测量的一种改进变形。由于在线铁谱仪,直接装在,被检测的,机械设备润滑系统中,，能自动连续监测设备磨粒情况，既,保证了监测的及时性,，对设备的早期磨损及时发出预报，同时又,避免了采取油样的麻烦,，,提高了,监测的,可靠性和工作效率,。,为了提高,在线监测的,准确度,，在线铁谱仪,应安装在,被监测润滑系统,最能收集到主要磨损零部件信息的部位,，这样就可以比较可靠地对设备的,磨损故障给出早期预报。,目前，在线铁谱仪,已可由,微机自动,对油样,标定、校,准与操作,，使用更为方便。,20,5、各种铁谱仪总结,总之，各种铁谱仪器是检测设备状态信号的手段，正确地、真实地、充分地检测到反应设备状态的信号，是设备诊断技术的关键。铁谱分析技术具有,较高的检测效率,和,较宽的磨屑尺寸检测范围,，,可同时给出磨损机理、磨损部位以及磨损程度,等方面的信息。,21,Thank you for your attentions and supplements!,22,