一、顯微鏡顆粒計數(shù)法
顯微鏡顆粒分析法是一種運用光學(xué)顯微鏡技術(shù)來評估油液中固體顆粒污染物特征的手段,該方法側(cè)重于確定顆粒的尺寸范圍、數(shù)量分布以及形態(tài)多樣性。
實施過程中,油液樣本首先通過特定過濾裝置,留下顆粒污染物于濾膜之上,隨后將這片承載著顆粒的濾膜置于顯微鏡下進行詳細觀察。此過程可以借助人工直接計數(shù)或是先進的圖像分析系統(tǒng)來輔助完成,以提升效率和準確性。
該方法的一大優(yōu)勢在于能夠直接可視化油液中的固體雜質(zhì),不僅揭示其尺寸和數(shù)量,還能區(qū)分顆粒的類型和具體形態(tài)。此外,顯微鏡顆粒分析法在計數(shù)過程中不易受到氣泡或水分等非目標因素的干擾,確保了數(shù)據(jù)的純凈性。
然而,值得注意的是,該方法的精度高度依賴于操作人員的細致程度、耐心以及經(jīng)驗,因為長時間的連續(xù)觀察和準確計數(shù)是一項對人力要求較高的任務(wù),這在一定程度上制約了結(jié)果的客觀性和一致性。
二、自動顆粒計數(shù)法
自動顆粒計數(shù)技術(shù)通過專用儀器評估油液污染度,呈現(xiàn)固體顆粒的尺寸與數(shù)量分布。主要儀器分為遮光、光散射、電阻三種類型,其中遮光型是經(jīng)常用的。
其工作原理是油樣以恒定流速通過計數(shù)通道,顆粒遮擋激光導(dǎo)致光傳感器接收光量減少,該變化與顆粒大小成正比。光電轉(zhuǎn)換后形成電壓脈沖,通過比較脈沖幅值與預(yù)設(shè)閾值,確定顆粒尺寸并統(tǒng)計各尺寸范圍內(nèi)的數(shù)量。
依據(jù)油液污染度分級標準,評定所測油液的污染度等級。自動顆粒計數(shù)法具有測定速度快、結(jié)果重復(fù)性強、受人為因素影響小以及可實現(xiàn)在線監(jiān)測油品質(zhì)量等優(yōu)點。
它還能通過比較過濾分離器進出口噴氣燃料污染度的檢測結(jié)果。但自動顆粒計數(shù)法對取樣、環(huán)境及容器清潔度有嚴格要求,且易受油品中氣泡、水分及乳化液干擾。
顆粒計數(shù)準確性受傳感器進樣量、流速、重合誤差及分辨力影響。檢測時,需控制油樣流速,避免污染度超標。傳感器越精 密,分辨率越高,結(jié)果越準確。通過光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電壓脈沖,與設(shè)定閾值比較,確定顆粒尺寸,再統(tǒng)計各尺寸范圍顆粒數(shù)量。
三、油液污染度分級標準
NAS 1638《液壓系統(tǒng)零件清潔度要求》
NAS1638《液壓系統(tǒng)零件清潔度要求》的污染度等級標準是由美國國家宇航學(xué)會于20 世紀60年代提出的。
NAS1638標準將5~>100 um的顆粒尺寸劃分為5個區(qū)間,污染度等級從00~12 級共劃分為 14 級,其中下一級顆粒數(shù)濃度為上一級的2倍。
NAS1638標準規(guī)定取每100mL油液中不同尺寸顆粒對應(yīng)等級的最大等級作為油液的污染度等級,如5~15 um、16~25um、26~50um、51~100um以及>100um的尺寸區(qū)間的顆粒數(shù)分別為32819、16785、1229、101和5,其對應(yīng)的污染度等級為7級、8級、7級、6級和4級,取最大等級8級作為油樣的污染物等級。
NAS1638標準雖能評定油液污染度等級,但不夠精 確。例如,油樣中>100μm顆粒污染度9級,而5~15μm顆粒僅5級,整體評9級。然而,大顆粒對磨損影響有限,小顆粒則更易導(dǎo)致磨損,故該標準未能準確反映油液對系統(tǒng)磨損的實際影響。
ISO 4406《液壓傳動油液固體顆粒污染等級代號》
ISO 4406《液壓傳動油液固 體顆粒污染等級代號》是國際上得到廣泛應(yīng)用的劃分污染度等級的標準,分1987和1999兩版。1987版以>5μm和>15μm顆粒數(shù)定污染度。
研究顯示,5μm左右微粒易致淤積堵塞,>15μm顆粒則主 導(dǎo)機件磨損。因此,雙數(shù)碼污染度等級能全方面反映顆粒大小對系統(tǒng)的影響。
1992 年,因標準粉塵的生產(chǎn)工藝發(fā)生了改變,國際標準化組織(ISO)決定采用ISO MTD粉末(ISO Medium Test Dust)作為新的標準粉塵來校準顆粒計數(shù)器,導(dǎo)致儀器校準方法進行了修改,從而進一步促使ISO 4406標準作了相應(yīng)的調(diào)整,即ISO 4406:1999標準。
ISO 4406:1999 標準采用4 μm、 6 μm和14 μm 這3個污染度等 級代碼表示油液的污染度,其中:6 μm 和 14 μm 與 ISO 4406:1987 標準中的>5 μm和 >15 μm尺寸區(qū)間對應(yīng)的污染度 等級基本對應(yīng);而4 μm則用于反 映細微顆粒的污染度。
ISO 4406:1999 標準還增加了25、26、27、 28 和>28等5個等級代碼。ISO 4406 標準的污染度等級代 碼具體見上圖。
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