一、歷史
油料光譜儀是專門(mén)針對(duì)在用潤(rùn)滑油磨損分析而開(kāi)發(fā)的原子發(fā)射光譜儀,距今已經(jīng)有70多年的歷史。油料光譜儀檢測(cè)速度快,不需要氣體,油樣直接進(jìn)樣,操作簡(jiǎn)單,是在用油監(jiān)測(cè)最主要的設(shè)備之一,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),斯派超油料光譜儀國(guó)內(nèi)裝機(jī)量超過(guò)2000臺(tái)。隨著這一技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用,斯派超與廣大用戶共同協(xié)作,在這一成熟的技術(shù)平臺(tái)上,開(kāi)發(fā)出了新的應(yīng)用、檢測(cè)方法及升級(jí)子系統(tǒng)。
二、標(biāo)準(zhǔn)
油料光譜儀是符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ASTM D6595標(biāo)準(zhǔn)--用旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極原子發(fā)射光譜法測(cè)定已用潤(rùn)滑油或已用液壓流體中磨損金屬和污染物的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn),國(guó)內(nèi)行標(biāo)是NB/SH/T 0865-2013--在用潤(rùn)滑油中磨損金屬和污染物測(cè)定 旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)電極原子發(fā)射光譜法。
三、油料光譜儀在潤(rùn)滑油檢測(cè)中的應(yīng)用
1、設(shè)備磨損:通過(guò)檢測(cè)磨損元素含量,可以用于判斷設(shè)備磨損來(lái)源、磨損位置,以及是否發(fā)生異常磨損。
2、臺(tái)架試驗(yàn):通過(guò)檢測(cè)磨粒的濃度變化,判讀磨合的終點(diǎn),以及是否產(chǎn)生異常磨損。
3、污染:通過(guò)檢測(cè)污染物元素含量,可以間接檢測(cè)潤(rùn)滑油中防凍液泄漏、海水污染、粉塵污染等。
4、混油污染:通過(guò)檢測(cè)添加劑含量,避免潤(rùn)滑油錯(cuò)用或無(wú)用。
四、新的應(yīng)用對(duì)象
斯派超120C油料光譜儀在原有潤(rùn)滑油檢測(cè)的成熟平臺(tái)上,又開(kāi)發(fā)出新的檢測(cè)方法及升級(jí)子系統(tǒng),包括:發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液、燃料油(如航空煤油)、煤焦油、潤(rùn)滑脂元素分析。
1、冷卻液分析程序
(1)冷卻液中關(guān)鍵添加劑含量(直接決定冷卻效果);
(2)冷卻液中含有的金屬及無(wú)機(jī)鹽(造成結(jié)垢和沉淀);
(3)冷卻液因銹蝕產(chǎn)生金屬顆粒。
2、煤制油分析方法
(1)煤制油原料中具有催化酶毒性的離子,如鎂、鐵、鈉、鉀等;
(2)煤制油生產(chǎn)儲(chǔ)存過(guò)程中的污染,如硅、鈣、鈉等;
(3)煤制油生產(chǎn)過(guò)程設(shè)備磨損形成的磨損顆粒,如鐵、鋁等。
3、燃料油元素分析程序
(1)燃料油中的鉀、鈉等成灰成分;
(2)燃料油中的抗釩劑鎂的含量;
(3)燃料油中的硅、鈣等污染成分;
4、潤(rùn)滑脂分析方法
(1)潤(rùn)滑脂中的磨損元素,鐵、鉻、錫、銅、鉛、鎳、鋁等;
(2)潤(rùn)滑脂中的污染元素,如硅、鈣、鈉、鉀和鋁等;
(3)潤(rùn)滑脂中的添加劑或增稠劑,如鎂、鈣、磷、鋅、鉬和硼等。
表 油料光譜分析結(jié)果中各種元素的典型來(lái)源
紅外光譜儀是利用物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外輻射的吸收特性,進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析的儀器。紅外光譜儀通常由光源,單色器,探測(cè)器和計(jì)算機(jī)處理信息系統(tǒng)組成。
在日常中使用中的維護(hù)保養(yǎng)
1、測(cè)定時(shí)實(shí)驗(yàn)室的溫度應(yīng)在15——30℃,相對(duì)濕度應(yīng)在65%以下,所用電源應(yīng)配備有穩(wěn)壓裝置和接地線。因要嚴(yán)格控制室內(nèi)的相對(duì)濕度,因此紅外實(shí)驗(yàn)室的面積不要太大,能放得下必須的儀器設(shè)備即可,但室內(nèi)一定要有除濕裝置。
2、如所用的是單光朿型傅里葉紅外分光光度計(jì)(目前應(yīng)用較多),實(shí)驗(yàn)室里的CO2含量不能太高,因此實(shí)驗(yàn)室里的人數(shù)應(yīng)盡量少,無(wú)關(guān)人員可以不要進(jìn)入,還要注意適當(dāng)通風(fēng)換氣。
3、如供試品為鹽酸鹽,因考慮到在壓片過(guò)程中可能出現(xiàn)的離子交換現(xiàn)象,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定用氯化鉀(也同溴化鉀一樣預(yù)處理后使用)代替溴化鉀進(jìn)行壓片,但也可比較氯化鉀壓片和溴化鉀壓片后測(cè)得的光譜,如二者沒(méi)有區(qū)別,則可使用溴化鉀進(jìn)行壓片。
4、為防止儀器受潮而影響使用壽命,紅外實(shí)驗(yàn)室應(yīng)經(jīng)常保持干燥,即使儀器不用,也應(yīng)每周開(kāi)機(jī)至少兩次,每次半天,同時(shí)開(kāi)除濕機(jī)除濕。特別是霉雨季節(jié),可以是能每天開(kāi)除濕機(jī)。
5、 紅外光譜測(cè)定常用的試樣制備方法是溴化鉀(KBr)壓片法(藥典收載品種90%以上用此法),因此為減少對(duì)測(cè)定的影響,所用KBr可以應(yīng)為光學(xué)試劑級(jí), 至少也要分析純級(jí)。使用前應(yīng)適當(dāng)研細(xì)(200目以下),并在120℃以上烘4小時(shí)以上后置干燥器中備用。如發(fā)現(xiàn)結(jié)塊,則應(yīng)重新干燥。制備好的空KBr片應(yīng) 透明,與空氣相比,透光率應(yīng)在75%以上。
6、壓片法時(shí)取用的供試品量一般為1——2mg,因不可能用天平稱量后加入,并且每種樣 品的對(duì)紅外光的吸收程度不一致,故常憑經(jīng)驗(yàn)取用。一般要求所沒(méi)得的光譜圖中絕大多數(shù)吸收峰處于10%——80%透光率范圍在內(nèi)。較強(qiáng)吸收峰的透光率如太大 (如大于30%),則說(shuō)明取樣量太少;相反,如較強(qiáng)吸收峰為接近透光率為0%,且為平頭峰,則說(shuō)明取樣量太多,此時(shí)均應(yīng)調(diào)整取樣量后重新測(cè)定。
7、 測(cè)定用樣品應(yīng)干燥,否則應(yīng)在研細(xì)后置紅外燈下烘幾分鐘使干燥。試樣研好并具在模具中裝好后,應(yīng)與真空泵相連后抽真空至少2分鐘,以使試樣中的水分進(jìn)一步被 抽走,然后再加壓到0.8——1GPa(8——10T/cm2)后維持2——5min。不抽真空將影響片子的透明度。
8、壓片時(shí)KBr的取用量一般為200mg左右(也是憑經(jīng)驗(yàn)),應(yīng)根據(jù)制片后的片子厚度來(lái)控制KBr的量,一般片子厚度應(yīng)在0.5mm以下,厚度大于0.5mm時(shí),??稍诠庾V上觀察到干涉條紋,對(duì)供試品光譜產(chǎn)生干擾。
9、 壓片時(shí),應(yīng)先取供試品研細(xì)后再加入KBr再次研細(xì)研勻,這樣比較容易混勻。研磨所用的應(yīng)為瑪瑙研缽,因玻璃研缽內(nèi)表面比較粗糙,易粘附樣品。研磨時(shí)應(yīng)按同 一方向(順時(shí)針或逆時(shí)針)均勻用力,如不按同一方向研磨,有可能在研磨過(guò)程中使供試品產(chǎn)生轉(zhuǎn)晶,從而影響測(cè)定結(jié)果。研磨力度不用太大,研磨到試樣中不再有 肉眼可見(jiàn)的小粒子即可。
試樣研好后,應(yīng)通過(guò)一小的漏斗倒入到壓片模具中(因模具口較小,直接倒入較難),并盡量把試樣鋪均勻,否則壓片后試樣少的地方的透 明度要比試樣多的地方的低,并因此對(duì)測(cè)定產(chǎn)生影響。另外,如壓好的片子上出現(xiàn)不透明的小白點(diǎn),則說(shuō)明研好的試樣中有未研細(xì)的小粒子,應(yīng)重新壓片。
10、壓片用模具用后應(yīng)立即把各部分擦干凈,必要時(shí)用水清洗干凈并擦干,置干燥器中保存,以兔銹蝕。
根據(jù)分光裝置的不同,分為色散型和干涉型。對(duì)色散型雙光路光學(xué)零位平衡紅外分光光度計(jì)而言,當(dāng)樣品吸收了一定頻率的紅外輻射后,分子的振動(dòng)能級(jí)發(fā)生躍遷,透過(guò)的光束中相應(yīng)頻率的光被減弱,造成參比光路與樣品光路相應(yīng)輻射的強(qiáng)度差,從而得到所測(cè)樣品的紅外光譜。
故障一:
新儀器電腦出現(xiàn)死機(jī),程序錯(cuò)誤、黑屏、分析軟件的START狀態(tài)不對(duì)有時(shí)變?yōu)辄S色不動(dòng),有時(shí)雖然動(dòng)但是變?yōu)榧t色
處理辦法:此為通訊線接觸不良,重新連接即可。
故障二:
排氣不暢故障,氬氣排氣管路堵塞,火花室下部的彎頭內(nèi)有異物,氬氣過(guò)濾器入口端有異物
處理辦法:更換排氣管,要更換透明的塑料管,并定期對(duì)排氣管路進(jìn)行吹掃。
故障三:
溫度偏高故障
處理辦法:檢查儀器后蓋風(fēng)扇是否轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。
故障四:
真空泵不自動(dòng)啟動(dòng)故障
處理辦法:先看泵油溫度是否較低,重新斷電后,手動(dòng)啟動(dòng)真空泵,有時(shí)需停頓一下,再試。
故障五:
P、S穩(wěn)定性不好,檢查真空泵是否被誤關(guān)掉,真空光路鏡片是否需要清洗,一個(gè)維護(hù)不好的光路會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的重現(xiàn)性和分析結(jié)果
處理辦法:檢查真空泵及清洗鏡片
故障六:
真空值下降快故障
處理辦法:看真空值曲線是否平緩,否則,有漏氣的地方,檢查真空室真空蓋密封性,更換密封圈或?qū)蔷o固螺絲,
故障七:
光強(qiáng)值下降
原因分析:
1、透鏡臟
2、入射狹縫污染
3、光纖老化
處理辦法:擦拭透鏡,清理狹縫,更換光纖。
經(jīng)驗(yàn)總結(jié):光譜儀用久了,激發(fā)臺(tái)會(huì)因點(diǎn)打的太多了,出現(xiàn)放電漏氣現(xiàn)象,導(dǎo)致光強(qiáng)上不去,需要經(jīng)常清理激發(fā)臺(tái)板及火花室。
故障八:
數(shù)據(jù)不穩(wěn)定
處理方法:清洗鏡片后重新做標(biāo)準(zhǔn)化,儀器鏡片的污染會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)測(cè)試的結(jié)果不穩(wěn)定,長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有做儀器的曲線校準(zhǔn)也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)測(cè)試穩(wěn)定性不好。
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