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油液分析技術在風機早期預警檢測中的應用
發布時間:2016/1/22

  油液分析是最早發現問題的分析參量,因為風機運作一定存在摩擦,摩擦導致物質交換形成顆粒、油泥等等,會改變油液的性能狀態,因此通過分析油液的參數,即可以及早的發現風機問題,將問題消滅于萌芽之中。

  不同運行狀態對應不同的油液特征,早期可以利用油品分析儀檢測潤滑油和液壓,通過粘度、顆粒特征、水分含量等觀察出機械的變化趨勢,及早發現齒輪箱和動機前期故障,按需換油、保養,有效減免成本。

  粘度是表示油液流動時分子間摩擦阻力 的大小。粘度過大時會增加管路中的輸送阻力,工作過程中能量損失增加,主機空載損失加大,溫升快且工作溫度高,在主泵吸油端可能出現“空穴”現象。粘度過小時則不能保證工程機械良好的潤滑條件,加劇零部件的磨損且系統泄漏增加,引起油泵容積效率下降。

  由于油液粘度本身隨油溫的而變化(見下圖),不能直接用所測的粘度進行比較,根據國家標準規定的液壓油換油指標,一般用40℃的粘度來比較。對于一般工程機械中使用L-HM 型液壓油,當使用中的油液40℃粘度與新油粘度相比,變化范圍超出+15%~-10%時即應換油。

  油液的運動粘度與油溫的變化關系基本符合Arrhenius 公式,即

油品分析儀粘度檢測

  其中,v 為運動粘度,A 為指數前因子, a E 為流體活化能,R=8.314J /(mol?K ),T 為熱力學溫度。

  因此,根據粘度傳感器實時監測到的粘度t v 和溫度t ,然后通過下列計算式

油品粘度與溫度檢測

  即可計算出40℃的粘度。

油品粘度檢測

  系統記錄新油粘度和通過傳感器實時監測數據計算所得粘度作差得到粘度變化值,從而對油液老化變質和污染情況進行診斷。

  (2)介電常數監測子系統

  根據油液介電常數隨其水分含量、磨損顆粒及酸值變化而變化的特性,利用電容傳感器實時監測其介電常數的變化情況,從而分析出油液中水分含量情況、磨損顆粒情況及酸值變化情況。介電常數監測子系統的顯著優點是可以監測油液的綜合性能,從整體上把握油液老化和污染情況。

  油液介電常數與水分、磨損顆粒及酸值變化關系如下:

油液介電常數檢測

  隨著油液水分增加、磨損顆粒及酸值增加,其介電常數均增大,而且與磨損顆粒量的靈敏度最高,而磨損顆粒恰是引起液壓系統損壞的最主要原因。通過監測在用油液的介電常數并與新油介電常數進行比較,介電常數變化超過一定范圍即可判斷磨損或水分超出范圍,需要進行維修或換油。

  隨著油液溫度變化,其介電常數也將發生少量變化,為了減少溫度變化引起的誤差,需要對溫度進行補償。介電常數隨溫度的變化關系符合下式:

快速油質分析儀

  其中,ε為介電常數,T 為熱力學溫度, βν為油液體膨脹系數。

  為了比較方便,將任意溫度的介電常數統一換算到20℃,換算公式如下:

 油品監測儀

  其中t為攝氏溫度,εt為實時監測的介電常數。根據計算出的結果與新油20℃的介電常數進行比較,如果偏大則說明油液污染情況比較嚴重,如果偏小則說明油中混有氣泡或者其它油。

  該系統可即時查看油液介電常數的變化情況并給出參考診斷意見,系統中已存儲推薦的診斷標準,還可以根據用戶的主要污染情況和使用要求進行定制。

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