铁谱分析技术在大机油液监测中的应用毕业论文

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铁谱技术在润滑油在用油监测中的应用

铁谱技术在润滑油在用油监测中的应用

磨损 的零部件 ,并在换 油后对设备进 行了试运行。机组在试运行 2 即 2h( 连续运行 84 h) ,对机组在用 1 后 1 油进行采样分析 ,铁谱直读 数据显示 在用油磨粒浓度明显升高 ,磨损率加 快 ,表 明存在异 常磨损 。 为密切监测机组的磨损趋势及磨 损状态 ,缩短采样周期至 2 0h 0 。机 组运行 2 0h( 0 即连续运行 86 h) 1 1 时采样分 析的铁谱直读 数据显示磨粒 浓度较运转 2 时大幅升高 , 明产 2h 表 生 了严重的异 常磨损。在用油分析谱 片显示的大量异常磨粒见 图 3 。 由图 3 可见 ,谱片中包含 了不同 种类 的磨粒 ,反 映了不 同的设 备状
在用 油铁 谱定 量磨 损趋 势分 析结 果
见 图 1 。
由图 1 以看 出,固定式燃气发 可 动机 一压缩机组在运 行过程 中大体经 历了 3个磨 损阶段 : ◇机组运行 40 0h之前属磨合 0
进行 了铁谱分析 ,发现分析谱片上存
在大量的摩擦 聚合物 以及较多的铜和
发生严重磨损 ,由于突发过载导致压
Feat ' u| Es
随 着现 代 工 业 发展 对 生产 设 备 管
理 的科 学性 、高 效性 的要 求越来 越 高 ,油液监测技术已经成为设备润滑 管理 和状态监测的重要手段之一。铁 谱技术 作 为油液监 测 的一项 重要手 段 ,在润滑油在用油监 测与技术服务 工作 中发挥 了越来越重要 的作用。 铁谱技术是 2 0世纪 7 年代初由 0
油 液 监测 技 术 的 应 用 延伸 到 预 知维 修
和故障诊断领域 。目前 ,铁谱技术已 广泛应用于全 国工业领域 的设备监测

和故障诊断。 铁谱分析仪主要分为直读铁谱仪 和分析铁 谱仪 。中国石油兰州润滑油 研究开发 中心使用北京优文科工贸有

光谱仪和铁谱仪在润滑油检测中的应用

光谱仪和铁谱仪在润滑油检测中的应用

光谱仪和铁谱仪在润滑油检测中的应用来源:油液分析网利用光谱仪和铁谱仪检测润滑油中金属元素的含量及变化趋势,可以有效地对设备状态进行监测。

目前发射光谱在国内外应用都很广泛,并且取得了良好应用效果。

其特点是速度快、准确性高、信息范围广,易于和计算机相联组成自动监测系统。

该技术是利用不同元素的物质受到强光源激发后发出的不同波长的光线,再通过光学系统排序得到光谱。

根据特征谱线可以判断某物质是否存在以及其含量。

原子发射光谱仪能在很短的时间内测出润滑油中30种元素的含量。

光电直读光谱仪,是利用原子发射光谱技术测定润滑油中各种金属元素含量的仪器。

电感偶合等离子体发射光谱技术等离子发射是较新的样品激发技术。

将流经石英管的氩气流置于一个高频电场下形成的约8000K的等离子体中,高温等离子体使从石英管中心喷射出的样品解离、原子化并激发。

电感偶合等离子体射光谱技术的再现性较好,准确度及检出率都很高,但较大的粒子会被遗漏。

常用的分析仪器有:电感偶合等离子体发射光谱仪(ICP)。

荧光分析技术X荧光是介质在放射源照射下所释放的特征X射线。

通过检测润滑油在放射源照射下释放的X射线可以检测磨粒的数量和成分。

该方法可直接测定各种特殊形态的试样而无需破坏试样,可测量的元素种类多,测量范围宽,而且速度快,分析结果规律性强。

常用的仪器有:X射线荧光分析仪2.2红外光谱技术红外光谱(FT―IR)也称振动光谱,它主要用于对有机化合物的基团结构进行分析,但它只能反映分子结构信息,对原子质点、溶解态离子和金属颗粒都不敏感。

润滑油是由基添加剂的品种就更多了。

当不同波长的红外辐射依次照射润滑油试样时数目以及相对强度,可以推断出润滑油样中存在的官能团,并确定其分子结构。

润滑游的性能主要取决于构成它的各组分的性能。

润滑油品的失效、更换取决于各组分的变化程度,这种变化主要是化学变化,是因物质的分子结构发生变化引起的,因此,仅通过理化分析是无法准确判断的,而利用红外光谱是最直接、最有效也是最迅速的一种方法。

文昊 油液监测实验 论文

文昊 油液监测实验 论文

柴油机油油液监测一、取样取样时间取样地点取样数量取样人员2013.01.23,8:25.am节油评定实验室柴油机机油箱3/4取样瓶第五大组二、监测步骤(1)外观观察(2)铁谱分析(3)颗粒计数(4)ICP光谱分析三、监测结果与分析(1)试油呈黑色,摇动明显粘稠。

(2)铁谱分析用四氯乙烯对适量试油稀释,稀释比例为10:1。

摇匀油样,然后在实验室双联分析式铁谱仪上对油样进行铁谱分析。

注意:①对基片和进样管的清洗;②试油流过基片的速度选择常速,并且流动范围不能超出磁铁狭缝;③在油样全部流完后,应以清洗剂清洗残油;④在其上液体挥发完后,应垂直向上取出基片,否则易使基片上磨粒分布变化。

铁谱分析照片:2020(3)颗粒计数数据颗粒度检测报告时间2013-1-23上午10:18:36样品名柴油机油送样单位西区实验室操作人第五大组测量容积10清洗容积50稀释比100:1备注1备注2测量后说明标准ISO4406(1999)颗粒分布柱形图尺寸颗粒数(累计)颗粒数(分布)%(累计)%(分布)2.0µm420214423340422373100.00100.515.0µm2637226761263796.28 6.2815.0µm6736846430.160.1525.0µm114991150.030.0350.0µm614130.000.00 100.0µm1420.000.00等级5-15µm15-25µm25-50µm50-100µm>100µm NAS1638等11117877级(4)ICP光谱分析样品编号5稀释比1000:1时间2013-1-23类型含量标准含量类型含量标准含量Ag0.10.098Mg0.079<-0.004 Al0.185<-0.164Mn0.0070.017B<-0.316<-0.323Na<-0.233<-1.050 Ba0.0290.041Mo<-0.074<-0.042 Ca 2.995<-0.000P 5.71<-0.034 Cd<-0.057<-0.050Pb<-0.000<0.002 Cr<-0.054<-0.017Si0.035<-0.002 Cu0.065<-0.074Sn<-0.248<-0.215 Ni<-0.553<-0.615Ti0.060.066 Zn 1.380.081V0.1760.174 Fe<-0.205<-0.190。

在用润滑油铁谱分析技术在煤矿设备故障诊断中的应用

在用润滑油铁谱分析技术在煤矿设备故障诊断中的应用

在用润滑油铁谱分析技术在煤矿设备故障诊断中的应用摘要:随着现代化采煤机械设备被应用到神东煤炭集团各矿井使用的大部分设备是在高转速重载荷下运行,内部零部件非常容易磨损,严重时可能造成设备故障, 引发安全事故。

为避免事故发生,就需要对运行设备中的油液进行监测,以便随时掌握设备状态,做出合理的预防性检修计划,山被动的维修转化为主动的监管。

本文主要讨论在用润滑油分析的检测技术及检测手段以及在各矿采煤设备故障诊断中的作用。

关键词:油液检测;主动维修;铁谱分析1•引言随着科技的发展,各项先进的生产技术应用到煤矿生产中,对提高煤矿生产的效率有很大的帮助,那么在各种机械设备运行的过程中,如何保障其能够釆煤设备安全稳定的运行,是煤矿生产面临的重要问题。

油液监测分析对于综釆设备的运行可以进行有效的监测,以便随时掌握设备状态,为避免事故发生,就需要对运行设备中的油液进行监测,做出合理的预防性检修计•划,山被动的维修转化为主动的监管。

2•油液检测技术概述铁谱技术的原理是利用高梯度的强磁场将机械润滑剂或流体工作介质中所含有产生于磨损或其他机理的磨粒产物按其粒度大小依序分离出来,并通过对磨粒的形态、大小、成分以及粒度分布等定性和定量观测,获得有骨干摩擦副和润滑系统等工作状态的重要信息,从而为实施预防性或预知性维修提供参考数据,降低设备磨损和故障,延长设备寿命。

从20世纪70年代到现在,铁谱技术之所以能得到很快的发展,是因为它具有其他机械磨损检测技术所不具备的独特优势,在诸多机械磨损检测技术中,只有利用铁谱技术才能按磨粒大小依序沉积和排列并实现直接观察机械磨损产物。

无论从磨屑的单体特征一一如形状、大小、成分,表面纹理等;还是磨粒的群体特性一一如总量、粒度分布等,都带有有关机械摩擦副和润滑系统状态的丰富信息。

同时,而且这类信息的获取,不需要通过传统的拆卸方式。

并且能够为预防性维修和预知性维修提供可靠依据。

铁谱技术中最重要的是对不同类型的磨损颗粒进行识别,进而判断磨损的机理,对磨损失效提出早期预报,采取相应的措施。

铁谱分析技术在商业化实验室油液监测活动中的作用

铁谱分析技术在商业化实验室油液监测活动中的作用

铁谱分析技术在商业化实验室油液监测活动中的作用摘要通过油液分析对特定摩擦学系统的润滑和磨损状态进行合理评估,是油液监测活动的核心内容。

本文简要介绍了商业化油液分析实验室状态监测活动的特点,通过具体案例重点介绍了铁谱分析技术在设备磨损状态监测中的独特作用。

1 前言油液分析商业实验室的日常任务包括油液检测与油液监测两种类型。

二者的根本区别在于,前者着眼于油液本身,而后者的服务对象则是以油液为润滑或工作介质的摩擦学系统;前者重在提供准确的测试数据,后者则要针对特定的摩擦学系统,合理选择和进行有关油液分析项目,并在此基础上对其润滑和磨损状态进行评估。

然而,要实现对某一特定设备润滑和磨损状态的评估,首先需要建立有关油液分析参数及信息与相应摩擦学系统状态之间的关系,而这种关系的建立,一般来说,一方面要求对有关摩擦学系统的结构和边界条件具有足够的了解,同时需要在及时获取设备故障和维修信息的基础上对大量的油液检测数据进行统计分析以建立有效的监测模型。

但作为商业化的油液分析实验室,面临的客户五花八门,既有相对稳定的老客户,又有零散客户和新客户,而不同客户的要求和所能提供的信息也千差万别;监测对象更是种类繁多,既有高、中、低速不同类型、不同功率范围、不同用途、不同制造商生产的柴油机和各种型号的汽油机,也有各种液压设备、工程机械、压缩机和传动装置等。

面对如此众多且各具特色的客户和服务对象,如何建立油液分析结果与设备状态之间的关系,怎样才能有效开展油液监测工作,实在是一个非常值得认真探讨的问题。

一般来说,通过油液分析进行机械设备状态监测,首先需要根据设备的特点和监测目的制定合理的监测计划,包括选择测试项目和方法、确定取样方法和周期等;然后根据监测计划按周期连续取样、测试,并根据对测试结果的分析对设备状态做出评价和提出维修(保养)建议;而有关设备维修和运行情况的及时反馈对于修正下一步的判断至关重要,是整个监测计划的重要一环。

油液监测在钢厂设备状态监测中的应用

油液监测在钢厂设备状态监测中的应用

油液监测在钢厂设备状态监测中的应用预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制油液监测在钢厂设备状态监测中的应用钢厂设备油液监测的必要性钢铁行业拥有大量用油设备,且是自动化且连续化生产,主要包括烧结设备、炼铁、炼钢及有色冶金设备、轧压设备等。

钢铁生产设备的润滑具有许多特殊之处,特别是大型成套设备,自动化程度高,需要承受冲击性的重负载,工作温度高级运动速度快,有些露天作业设备在恶劣环境下作业,多粉尘、潮湿、易于腐蚀。

生产中的关键机器设备一旦发生故障会迫使全线或全厂停工,造成巨大的经济损失,甚至危及人身安全,产生严重的社会问题,因此对设备的性能、安全可靠性和防止突发事故的能力提出了严格要求。

油液监测给钢厂带来经济效益油液监测技术通过分析润滑油的理化指标、污染水平、元素含量以及油中磨损金属颗粒的分析,发现设备故障的诱因,早期故障的发展,以便现场及时针对处理,消除故障隐患,提高设备安全可靠性,为开展设备油液监测的企业在降低设备使用成本、降低能耗、提高设备生产效率方面创造出巨大的经济效益。

1.设备故障提前预警,减少维修事故、维修人员和维修成本美国军方曾经做过统计,在设备故障发生前,提前发现异常,维修费用在1000元以下,而设备发生故障后维修,造成的损失在50000元以上。

油液监测可以帮助用户在故障发生初,甚至故障没有发生的时候,发现问题,原本需要大修的设备,只需要换个零件就能解决。

通过提前预警,可以:●降低设备故障率(故障率=设备故障停机时间/设备运转时间*100%)●提高维修费用效率(维修费用效率=产品产量/维修费用*100%)●降低设备故障率平均每台设备年维修费用(平均每台设备年维修费用=年维修费用/年投入使用设备总台数)案例:某钢厂运输车队的某发动机仅使用350小时,即发现铜元素严重超标,出现大量严重接触磨损颗粒,污染度正常,无防冻液及柴油泄漏,理化指标正常。

铁谱仪在油液监测技术分析中关键作用

铁谱仪在油液监测技术分析中关键作用

铁谱仪在油液监测技术分析中关键作用-------准确把脉一锤定音机械设备故障诊断油样铁谱分析技术是20世纪70年代开始发展起来的新的监测分析技术。

由于该技术具有独特作用,目前已被愈来愈多的部门所采用。

在目前的机械故障诊断领域中,油样分析方法的概念实际上已在无形中转变为油样磨损残余物的分析了。

磨损、疲劳和腐蚀是机械零件失效的三种主要形式和原因,其中磨损失效约占80%左右,由于油样分析方法对磨损监测的灵敏性和有效性,因此这种方法在机械故障中日以显示其重要地位。

通过油液分析对特定摩擦学系统的润滑和磨损状态进行合理评估,是油液监测活动的核心内容。

机器设备在使用过程中磨损状况一般可以分为三个阶段(如图所示),在整个过程中铁谱分析技术在油液监测的过程中起到定量、定性、定位的不可替代积极作用。

铁谱技术在磨损状态监测中的作用,其实,对于油液中污染颗粒及油品变质产物的分析,分析铁谱也可发挥重要作用;而铁谱技术在摩擦磨损研究方面独特的应用价值更是早已得到广泛重视。

随着机械工业等技术的不断发展,现代设备关键部件的结构日益复杂,在追求高性能低成本的同时,在润滑油系统中各摩擦副零组件更趋于高载荷、高温、高速及轻质量,因此容易发生各种磨损故障,从而严重影响设备的安全性、可靠性。

据统计,海湾战争中,美国动用了两千多架飞机,数万只舰艇,成千辆坦克、装甲车等,美国军方在战地安排了60余台MOA油料光谱仪,累计测定飞机油样20566个,地面装备油样12474个,油样分析技术在关键设备(发动机)状态检测中显示了特别有效的作用。

由此可见,对现代化重要武器装备军用飞机的关键部件航空发动机的磨损状态监测与故障诊断具有极其重要的意义和价值。

油样分析技术的内容非常广泛,包括油品理化性能指标化验、油样污染度评定(以颗粒计数为代表)、以及油样铁谱和光谱分析技术等。

在机械故障诊断这个特定的技术领域中,油样分析技术通常是指油样的铁谱分析技术和油样光谱分析技术,有时也包含磁塞技术。

铁谱分析技术在油液监测中的应用

铁谱分析技术在油液监测中的应用

为了更清楚地观察磨粒和获得更多的磨粒信息,将显微镜的 放大倍数调至500倍,此时磨粒形态如图6所示。图中既有表 面呈现红色的磨粒,又有表面呈现黑色的磨粒。从沉积方式 上看,它们沉积在磁力链上,说明磨粒都具有磁性,所以可 以判断这两种磨粒为铁系磨粒。从颜色上可以看出磨粒发生 了氧化反应,据此可以更进一步地确定磨粒是铁系氧化物磨 粒:红色的为Fe2O3团粒,黑色的为Fe3O4团粒,因发生粘 着磨损而产生。前者是因为油样中有水分,后者是因为系统 润滑不良,而发生了粘着磨损所产生的。
3、铁谱技术的特点 (1)具有较宽的磨粒尺寸检测范围和较高的检测效率
(2)能同时进行磨粒的定性检测和定量分析 (3)能够准确监测机器中一些不正常磨损的轻微症兆,具 有磨损故障早期诊断的效果。
铁谱分析技术也有其不可避免的缺点: (1)对润滑油中非铁系颗粒的检测能力较低,故在对 如柴油机这种含有多种材质摩擦副的设备进行故障断时, 往往感到有所欠缺; (2)作为一门新兴技术,铁谱分析的规范化不够,分 析结果对操作人员的经验有较大的依赖性,若缺乏经验, 往往会造成误诊或漏诊。
(2)磨合中期 图4和图5是采用蓝色投射光、红色反射光的照明方式,在 显微镜下放大200倍时的磨粒形态图。由谱片图上的磨粒 形态可以看出:磨粒分布均匀,具有高度抛光的表面,沿 磁力线呈链状分布,说明磨损主要元素为金属元素,异常 磨粒很少,磨粒视场清晰可见,虽然谱片上仍可见到大的 金属磨粒,但是磨粒大小差异较磨合早期要小的多。

磨粒数量分析 磨粒数量变化可以利用PODS磨损颗粒分析仪进行分析。下 图为变速箱传动装置磨合过程中的磨损颗粒数量变化规律。
磨损颗粒数量变化
由图中可知,在磨合开始阶段,润滑油中磨粒很少, 此时磨损刚开始,产生的磨粒很少,经过一段时间 后,润滑油中磨粒急剧增多,说明各个零件都开始 进入磨合期。但随着磨合时间的推移,油液中磨损 颗粒在过滤器的作用下数目逐渐减少,磨合进行到 60min左右时,颗粒数目趋于平稳,磨损浓度达到平 衡。这与铁谱分析的结果一致。
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铁谱分析技术在大机油液监测中的应用毕业论文目录第1章绪论 (1)1.1油液分析技术概述 (1)1.2铁谱分析的发展 (2)1.2.1铁谱分析的由来 (2)1.2.2铁谱分析技术的发展过程 (3)1.2.3铁谱分析技术的发展趋势 (4)1.2.4铁谱分析技术的应用领域 (4)1.3论文研究容、方法及意义 (5)1.3.1论文研究的容和方法 (5)1.3.2论文研究的意义 (6)第2章铁谱分析技术 (7)2.1铁谱分析技术的基本原理和方法 (7)2.1.1铁谱分析技术的原理 (7)2.1.2铁谱分析技术的基本方法 (7)2.2铁谱分析技术的特点 (8)2.3铁谱仪的分类 (9)2.3.1直读式铁谱仪 (10)2.3.2分析式铁谱仪 (12)第3章铁谱取样及制作技术 (14)3.1铁谱取样技术 (14)3.1.1铁谱分析油样取样位置 (15)3.1.2铁谱分析油样取样工具 (16)3.1.3铁谱分析油样取样周期 (16)3.1.4取样方法及要求 (17)3.1.5大机的取样种类、取样部位及取样周期 (17)3.2铁谱油样处理 (20)3.2.1油样的加热与搅拌 (20)3.2.2油样的稀释 (20)3.2.3直读铁谱仪操作 (21)3.2.4分析式铁谱仪操作 (22)3.2.5 铁谱显微镜的运用 (23)第4章铁谱分析技术的分析方法 (25)4.1 定量分析 (25)4.1.1 铁谱定量分析的定量指标 (25)4.1.2 定量分析方法 (25)4.2定性分析 (26)4.2.1光学显微分析 (26)4.2.2铁谱片加热分析 (27)4.2.3定性分析方法的运用步骤 (27)第5章大型养路机械简介 (28)5.1养路机械的特点和分类 (28)5.1.1 养路机械的特点 (28)5.1.2养路机械的分类 (28)5.2常见大型养路机械 (28)5.2.1 MDZ机组 (28)5.2.2 大型道床清筛机械 (29)5.2.3 钢轨打磨列车 (30)5.3大机磨损故障主要发生位置 (33)第6章大型养路机械油液铁谱分析判定 (31)6.1 正常磨损期的磨粒 (31)6.2 异常磨损期的磨粒 (32)6.2.1疲劳剥落磨粒 (32)6.2.2 层状磨粒 (33)6.2.3球形磨粒 (33)6.2.4严重滑动磨粒 (34)6.2.5切削磨粒 (35)6.2.6腐蚀磨粒 (36)6.3 铁的氧化物 (36)6.3.1红色氧化铁多晶体团粒 (36)6.3.2红色氧化铁磨粒 (37)6.3.3黑色氧化铁磨粒 (37)6.4 有色金属磨粒 (38)6.4.1铝磨粒 (38)6.4.2铜合金磨粒 (39)6.4.3铅/锡合金 (39)6.5 污染物 (39)6.6 铁谱片加热分析法 (40)6.7小结 (41)致谢 (42)参考文献 (43)第1章绪论1.1油液分析技术概述油液分析技术,又称为设备磨损工况监测技术,是一种新型的设备维护技术。

油液(润滑油和液压油)在设备中的各个运动部位循环流动时,设备的运行信息会在油液中留下痕迹,通过对工作油液的合理采样并进行必要的分析处理,就能取得关于该机械设备各摩擦副的磨损状况、磨损部位、磨损机理以及磨损程度方面的信息。

这些信息主要包括以下三个方面。

1. 油液中设备磨损颗粒的分布。

2. 油液本身的物理和化学性质的变化。

3. 油液中污染物质的构成以及分布。

油品分析包括三个方面:油品状况、污染度、设备磨损状况。

1.油品状况:通过检测对在用油品,我们可了解其状态,从而判定其是否可以继续使用或者应该更换。

2.污染度:从设备外部进入的灰尘、水以及其它污染物是设备发生故障和失效的主要原因。

污染度增加,意味着我们需要采取措施,保证设备的有效润滑,以避免不必要的机械磨损。

3.设备磨损状况:设备发生异常磨损后,其磨损颗粒成指数级上升。

对这些磨粒进行检测分析,有利于我们得出正确及时的保养和维修方案,以避免因个别部件磨损严重而导致设备失效。

如需尽量减少设备磨损,就必须使用合适、干净的油品。

油样分析技术是在不停机、不解体的情况下对机械设备状态监测和故障诊断的重要手段。

特别是对于低速回转机械及往复机械,利用振动和噪声监测技术判断故障较为困难时,油液分析技术更为有效。

油样分析的主要技术和方法有以下几个方面:1.油样光谱分析技术。

目前主要有原子吸收光谱分析技术、原子发射光谱分析技术两种。

油样光谱分析法是指用原子吸收或原子发射光谱分析润滑油中金属的成分和含量,判断磨损的零件和磨损的严重程度的方法。

油样光谱分析方法不但可以定性地判断磨损的金属元素,而且可从金属元素含量的多少,定量地判断零件磨损的程度。

2.铁谱分析技术。

其基本的方法和原理是把铁质磨粒用磁性方法从油样中分离出来,在显微镜下或用肉眼直接观察以进行定性及定量分析。

这种方法不仅可以提供磨粒的类别和数量的信息,而且还可进一步提供其形态、颜色和尺寸等直观特征。

3.油品理化分析方法。

即测定油品的理化性能指标。

根据油品的品质决定润滑油或液压油是否继续使用。

常规的理化分析主要项目有:运动粘度、水份、闪点、机械杂质、酸碱值等。

4.颗粒计数器分析技术。

对油样的颗粒进行粒度测量,并按设定的粒度围进行计数,从而得到有关磨粒粒度分布方面的信息以判断机器磨损的状况。

5.红外光谱分析技术。

使用红外光谱对润滑油和液压油进行分子分析,可以获得包括添加剂、污染等在的分子类型信息。

可以测量出油品的氧化、硝化、硫化浓度水平,以及积炭浓度和流体污染(水和冷却剂泄漏)。

1.2铁谱分析的发展1.2.1铁谱分析的由来设备运行情况的好坏直接影响着生产的效益;任何机械系统中,伴随相接触的零件间的相对运动,都会发生磨损。

因此,机械零部件的磨损失效是最常见的、最主要的失效形式,有80%的机械设备失效是因磨损引起的。

由于运动零部件表面的磨损,就会产生磨屑微粒,并且进入机械的润滑系统巾,大多数磨屑微粒在油液中呈悬浮状态,这些微小的磨损颗粒是表面磨损过程的产物,它们带来厂机械设备失效和故障的主要信息。

20世纪70年代初,美国麻省理工学院的W.W.Seifert博士和波音飞机公司的Yc.westcott工程师合作,针对监测飞机机械磨损状况,避免空难事故的课题开展研究,创造出能对10μm以上磨损颗粒进行观察的机械磨损检测技术,第一次把磨损这一话题引入到微观领域,成功地预报了波音飞机的机械故障隐患。

这项成果核命名为ferrography, 80年代初引入我国后,被译为“铁谱分析技术”沿用至今。

铁谱分析技术应用于波音飞机故障预测,创造出可观的经济效益,迅速在世界各国推广运用起来。

我国参加了世界铁谱磨粒分析技术组织,国成立了全国铁谱分析技术委员会,许多企业应用铁谱磨拉分析技术方法,开展了机械设备故障早期预测,成功地杜绝了很多起恶性故障。

1.2.2铁谱分析技术的发展过程现代工业技术的迅猛发展促使大型设备不断滑现和完善,大型设备在润滑方面出现的问题和造成的损失就越来越引起重视,当时的工程技术人员就开始研究润滑的重要性和润滑油中发现的磨粒与磨损的关系。

1941年,美国西方铁路公司首先将润滑泊化验手段用于监测火车机车润滑油状态,为杜绝恶性事故起到了好的效果,标志着磨粒分析技术的诞生,这一技术迅速推广到了军事方面,并得到长足的进步与完善。

第二次世界大战后,铁谱分析技术在民用和军用两个领域均得到发展和完善,随着大规模现代工业的发展和与之相配套酌设备维修体制的建立健全,润滑油油液分析技术逐步受到广泛的关注,成为钢铁、能源、电力、船舶、设备制造、汽车工业、航空运输等行业设备管理与维修的重要工具,欧洲各工业发达国家陆续在设备管理中采用了这一技术。

在美国除了民用企业对铁谱分析技术重视外,军事方面也表现了很高的积极性,建立了“三军润滑袖’油液分析技术计划和相应机构,广泛开展了利用铁谱磨检分析技术对设备故障预测与诊断的研究与应用;1972年,第一台民用铁谱仪在美国波音飞机公司诞生,使铁谱分析技术进入到了微观领域,将这种分析技术扩展到事故前的设备磨损状态监侧与故障诊断这一新的领域;到了20世纪80年代,世界各国的铁谱分析技术进入到了包括车用发动机、船用发动机、汽轮机、各类齿轮箱、液压系统工况监侧等广大领域,这一技术自身在理论上、装备上都得到革命性的进步。

20世纪90年代以后,发射光谱分析技术、红外光谱分析技术等理化分析技术的出现,使铁谱分析技术反映的信息更系统、更全面;分析的速度更快、精度更高、运用围更广,产生的经济效益也越来越大。

随着各种工业设备和国防装备自动化程度的不断提高,现代社会对设备的运行可靠性和安全性提出了越来越高的要求,以设备故障预测为目的的铁谱分析技术得到了更加广泛的应用,分析的仪器越来越精密,铁谱分析技术已经成为航天、航空、国防、电力、能源、冶金、矿山、铁路、公路运输、石油化工等部门机械设备管理的重要方法,在保障设备运转安全性、工作可靠性;延长设备使用寿命和提高设备综合效益方面发挥了显著作用。

1.2.3铁谱分析技术的发展趋势计算机信息处理技术与人工智能理论的引入传统的人工定性铁谱分析一直存在着对分析人员专业化程度要求高、定量化信息量少、精度低和分析数据及谱片管理困难等缺点。

随着计算机信息处理技术与人工智能理论的应用,必将克服上述缺点,使铁谱技术向高智能的自动识别与诊断方向发展。

引入计算机信息处理技术与人工智能理论,可以取得如下进展:1.利用计算机图像处理技术和图像分析系统,能够在预处理磨粒图像后提取磨粒统计特性、单个磨粒的数字形状特性,从而为磨粒及其磨损机理的识别提供科学依据。

2.利用人工智能技术和专家系统原理,开发磨粒的计算机辅助识别专家系统。

根据用户输人的磨粒特性,由推理机完成对磨粒的识别和磨损状态的判断,即实现磨粒的智能识别与铁谱技术状态的智能诊断。

3.利用计算机数据库技术开发铁谱分析信息管理系统,利用数据库存储和管理以往磨粒及铁谱数据。

目前,国外铁谱研究者在将计算机信息处理技术运用于铁谱分析方面作了大量工作,但达到高效实用的磨粒自动识别阶段还需要进行深人的研究。

在这一方面,基于神经网络的磨粒自动识别和机械磨损故障诊断是一条新路,目前开发的系统有待于进一步完善和实践的检验。

此外,磨粒自动识别及诊断与数据库相结合,组成完整的高智能自动识别诊断管理系统是铁谱技术的发展方向和目标。

1.2.4铁谱分析技术的应用领域铁谱分析技术在上述部门得到应用和推广,涉及的领域主要是以下几个方面1.机械设备状态监测与故障预测和故障诊断。

铁谱分析技术主要用于机械设备状态监测与故障诊断,已被广泛应用于交通运输、冶金、机械制造、采矿及军工等各个领域中机械设备工况监侧与故障诊断,成为机械设备实现从定期拆卸维修转变到预防维修的技术保障。

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