一、显微镜颗粒计数法
显微镜颗粒分析法是一种运用光学显微镜技术来评估油液中固体颗粒污染物特征的手段,该方法侧重于确定颗粒的尺寸范围、数量分布以及形态多样性。
实施过程中,油液样本首先通过特定过滤装置,留下颗粒污染物于滤膜之上,随后将这片承载着颗粒的滤膜置于显微镜下进行详细观察。此过程可以借助人工直接计数或是先进的图像分析系统来辅助完成,以提升效率和准确性。
该方法的一大优势在于能够直接可视化油液中的固体杂质,不仅揭示其尺寸和数量,还能区分颗粒的类型和具体形态。此外,显微镜颗粒分析法在计数过程中不易受到气泡或水分等非目标因素的干扰,确保了数据的纯净性。
然而,值得注意的是,该方法的精度高度依赖于操作人员的细致程度、耐心以及经验,因为长时间的连续观察和准确计数是一项对人力要求较高的任务,这在一定程度上制约了结果的客观性和一致性。
二、自动颗粒计数法
自动颗粒计数技术通过专用仪器评估油液污染度,呈现固体颗粒的尺寸与数量分布。主要仪器分为遮光、光散射、电阻三种类型,其中遮光型是经常用的。
其工作原理是油样以恒定流速通过计数通道,颗粒遮挡激光导致光传感器接收光量减少,该变化与颗粒大小成正比。光电转换后形成电压脉冲,通过比较脉冲幅值与预设阈值,确定颗粒尺寸并统计各尺寸范围内的数量。
依据油液污染度分级标准,评定所测油液的污染度等级。自动颗粒计数法具有测定速度快、结果重复性强、受人为因素影响小以及可实现在线监测油品质量等优点。
它还能通过比较过滤分离器进出口喷气燃料污染度的检测结果。但自动颗粒计数法对取样、环境及容器清洁度有严格要求,且易受油品中气泡、水分及乳化液干扰。
颗粒计数准确性受传感器进样量、流速、重合误差及分辨力影响。检测时,需控制油样流速,避免污染度超标。传感器越精 密,分辨率越高,结果越准确。通过光电转换产生电压脉冲,与设定阈值比较,确定颗粒尺寸,再统计各尺寸范围颗粒数量。
三、油液污染度分级标准
NAS 1638《液压系统零件清洁度要求》
NAS1638《液压系统零件清洁度要求》的污染度等级标准是由美国国家宇航学会于20 世纪60年代提出的。
NAS1638标准将5~>100 um的颗粒尺寸划分为5个区间,污染度等级从00~12 级共划分为 14 级,其中下一级颗粒数浓度为上一级的2倍。
NAS1638标准规定取每100mL油液中不同尺寸颗粒对应等级的最大等级作为油液的污染度等级,如5~15 um、16~25um、26~50um、51~100um以及>100um的尺寸区间的颗粒数分别为32819、16785、1229、101和5,其对应的污染度等级为7级、8级、7级、6级和4级,取最大等级8级作为油样的污染物等级。
NAS1638标准虽能评定油液污染度等级,但不够精 确。例如,油样中>100μm颗粒污染度9级,而5~15μm颗粒仅5级,整体评9级。然而,大颗粒对磨损影响有限,小颗粒则更易导致磨损,故该标准未能准确反映油液对系统磨损的实际影响。
ISO 4406《液压传动油液固体颗粒污染等级代号》
ISO 4406《液压传动油液固 体颗粒污染等级代号》是国际上得到广泛应用的划分污染度等级的标准,分1987和1999两版。1987版以>5μm和>15μm颗粒数定污染度。
研究显示,5μm左右微粒易致淤积堵塞,>15μm颗粒则主 导机件磨损。因此,双数码污染度等级能全方面反映颗粒大小对系统的影响。
1992 年,因标准粉尘的生产工艺发生了改变,国际标准化组织(ISO)决定采用ISO MTD粉末(ISO Medium Test Dust)作为新的标准粉尘来校准颗粒计数器,导致仪器校准方法进行了修改,从而进一步促使ISO 4406标准作了相应的调整,即ISO 4406:1999标准。
ISO 4406:1999 标准采用4 μm、 6 μm和14 μm 这3个污染度等 级代码表示油液的污染度,其中:6 μm 和 14 μm 与 ISO 4406:1987 标准中的>5 μm和 >15 μm尺寸区间对应的污染度 等级基本对应;而4 μm则用于反 映细微颗粒的污染度。
ISO 4406:1999 标准还增加了25、26、27、 28 和>28等5个等级代码。ISO 4406 标准的污染度等级代 码具体见上图。
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