每一小滴潤滑油或潤滑脂都含有豐富的重要信息,可以幫助我們了解潤滑油及其組成成分的狀況。 持續(xù)的潤滑油分析有助于優(yōu)化換油周期,及早檢測可能出現(xiàn)的故障,進(jìn)行有效的潤滑油維護(hù)計劃,從而降低成本。
目前,大多數(shù)監(jiān)視工作都需要定期將樣本送至遠(yuǎn)距離的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。 然而,這會嚴(yán)重耽誤糾正措施的實(shí)施。 潤滑油分析公司 OilDoc GmbH 的首席工程師 Rudiger Krethe 建議,在潤滑油在線分析計劃中使用電子傳感器可以緩解該問題。 他在第18 屆國際摩擦學(xué)理事會會議上報告了潤滑油在線監(jiān)視的能力和限制。
來自德國勃蘭登堡的 Krethe 稱,“越來越多在外部實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的傳統(tǒng)測試都都可以通過在線技術(shù)或現(xiàn)場技術(shù)完成。” “然而,雖然這樣能更快地獲得信息,但卻無法獲得外部實(shí)驗(yàn)室中資深工程師的解釋性知識,因而必須在內(nèi)部重復(fù)。” 他說,傳感器能讓我們了解潤滑油的實(shí)時狀況,
有助于我們及時采取糾正措施,從而在很大程度上有益于延長潤滑油壽命和操作可靠性。
不過其中也有一些權(quán)衡取舍。 Krethe 指出,“并非所有微型化方法都能實(shí)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)室完善的設(shè)備同樣的精確度,但這些方法適用于監(jiān)視潤滑油老化趨勢。”此外,單個設(shè)備往往無法全面描述潤滑油的狀況。“多種方法結(jié)合使用才能實(shí)現(xiàn)最有效的維護(hù)效果,”他于 1 月份在德國埃斯林根技術(shù)學(xué)院舉行的國際摩擦理事會會議上如是說。
他建議,要實(shí)現(xiàn)最可靠的潤滑油監(jiān)視計劃,最好能把在線方法或現(xiàn)場方法與詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)合起來。 利用這種方法,傳感器能立即提醒可能出現(xiàn)的問題,同時實(shí)驗(yàn)室分析又能發(fā)現(xiàn)并跟蹤問題的根本原因。
Krethe 補(bǔ)充道,“這樣就可以結(jié)合所有方法的優(yōu)點(diǎn),在保證成本效益的前提下安全地監(jiān)視潤滑油的狀況。” 他繼續(xù)解釋了現(xiàn)今可用的在線傳感器類型,以及這些傳感器與實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的測試或故障模式之間的關(guān)系。
“在過去幾年中,”Krethe 說,“人們已經(jīng)開發(fā)出多種在線傳感器。” 他將這些傳感器分為兩大類,即單值傳感器和條件傳感器。
單值傳感器采集有關(guān)某種潤滑油或某個操作的信息,如粘度、水(濕度或相對飽和度)、清潔度或煙灰。
條件傳感器可以檢測潤滑油的堿值和酸值、導(dǎo)電率或介電常數(shù)。
使用在線傳感器的優(yōu)勢在于可以連續(xù)地實(shí)時檢測潤滑油狀況。 此外,傳感器信號可整合入報警系統(tǒng)或自動化維護(hù)系統(tǒng),在潤滑油狀況變化時發(fā)出瞬時響應(yīng)。 用戶可以設(shè)定限值(如含水量的百分比),超過該限值時,警報觸發(fā),告知操作員應(yīng)采取措施。 最后,傳感器實(shí)時收集的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理分析,可幫助我們更深入地了解系統(tǒng)工作情況。
缺點(diǎn)或限制條件是傳感器的輸出往往無法與已知的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)對接。 此外,傳感器校準(zhǔn)有時很復(fù)雜,且往往只能用于監(jiān)視某種特定的潤滑油或調(diào)和油。 另外,單獨(dú)依靠某種測量會導(dǎo)致錯誤了解實(shí)際的潤滑油狀況。 “有限次數(shù)的單個測試無法讓我們詳細(xì)了解復(fù)雜的潤滑油老化過程,“Krethe 強(qiáng)調(diào)說。 最后,傳感器位置對精確描述潤滑油狀況而言至關(guān)重要。 例如,液壓系統(tǒng)中濾清器上游的傳感器與下游的傳感器測出的流體狀況相當(dāng)不同。
潤滑油老化并非簡單的一步過程,有多種因素會加速或放緩潤滑油質(zhì)量變壞的過程。 氧化、硝化、煙灰或水之類的污染物、以及熱變化都會引起質(zhì)量變化。 Krethe 在描述這些潤滑油老化因素后,又介紹了通常用于監(jiān)視潤滑油降解的參數(shù)的概述。
在線方法、現(xiàn)場方法或外部實(shí)驗(yàn)室這幾種方法都可用于測量參數(shù)。 還有更多的傳感器仍在開發(fā)中,有一些已經(jīng)達(dá)到了現(xiàn)場測試的水平。 他還說,“每種應(yīng)用都需要評估傳感器的可用性和經(jīng)濟(jì)可行性。”
特殊的測試工具包可用于現(xiàn)場測量酸值和堿值。 這些工具包需要用戶把化學(xué)試劑混合成一種顏色指示劑。 不過,并非所有工具包都能處理所有基礎(chǔ)油類型。
另一種現(xiàn)場和在線測試酸值、堿值以及潤滑油相關(guān)的其他值的方法是
傅里葉變換紅外光譜學(xué) (FTIR)。 FTIR 曾經(jīng)是全尺寸實(shí)驗(yàn)室使用的主要測量方法,現(xiàn)在也常見于便攜式設(shè)備,甚至是嵌入式傳感器。 不過,雖然 FTIR 是非常強(qiáng)大的工具,但這種方法精確與否取決于使用者的技術(shù)以及能否獲得校準(zhǔn)工具的參照光譜。 Krethe 稱,不同潤滑油的混合也會影響測量精確度。 而且,微型化 FTIR 傳感器在無法在黑色潤滑油中穩(wěn)定工作。
粘度測量的精確度在很大程度上取決于粘度范圍。 某些傳感器在測量高粘度流體時測量結(jié)果不準(zhǔn)確。
最后,Krethe 解釋道,“基于測量導(dǎo)電率和介電常數(shù)變化的傳感器對潤滑油污染十分敏感。 用于判斷潤滑油清潔度級別的粒子計數(shù)器可檢測磨損顆粒,但無法區(qū)分磨損顆粒和灰塵。” 如果污染物是磨損粒子,那么大多數(shù)用戶希望立即知悉,以便在設(shè)備出現(xiàn)故障前采取措施。
除去這些問題,“在線傳感器將越來越重要,”Krethe 說,“因?yàn)橛行У臐櫥蜖顩r監(jiān)視可節(jié)省費(fèi)用,而且節(jié)省的費(fèi)用遠(yuǎn)比在線傳感器的成本高很多。”
《Lube Report Asia》有時會采用原本發(fā)表在 LNG 出版股份有限公司的姐妹刊物上的文章。本文起初刊登于 2012 年 4 月的《Lubes 'n' Grease》第 18 卷,第 4 期,題為《了解你的潤滑油》。
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