液压油中污染物监测分析对比

　　大量资料表明，磨损是影响液压设备工作可靠性和使用寿命的主要原因，且以磨料磨损造成的损失最为严重，而磨损类故障的主要故障源是液压油污染。据统计，液压元件失效的70% ～85% 归因于液压油液污染^[1]。液压油的污染主要包括颗粒、水分、空气、热和微生物污染等，其中对油液使用性能影响最大的就是颗粒和水分污染，其次为空气、热污染。通常意义上所说的污染就是指液压油中金属颗粒与水分污染。液压油及其中的污染物蕴含着大量的表征液压设备内部磨损状态的信息。运用先进的监测诊断技术，对在用液压油的污染情况实施有效的监测和控制，可以及时掌握液压系统的技术状态，判断过度磨损是否有可能发生，采取措施消除各种故障源，将对液压系统的科学使用管理和合理维护保障有着十分重要的意义。

　　目前用于液压油中污染物监测分析的主要技术手段有光谱分析、铁谱分析、污染度分析、理化指标分析和红外光谱分析等。由于各种监测仪器的原理、结构不同，其适用范围也各不相同，因此选择合适的油液监测仪器，才能可靠的表征机械设备实际状态的信息参数。分析处理时要把各种分析手段( 参数) 综合在一起，互相补充印证，对监测参数进行综合分析、判断，使设备监测诊断做到更科学、更准确、更有效^[2]。下面针对某船液压设备———绞缆机进行跟踪监测，应用原子发射光谱技术、自动磨粒形状分类技术和污染度监测技术对其液压油样进行分析，应用铁谱技术对个别关键油样进行分析，通过比较得出各分析技术的相关性。

　　1 油液监测技术

　　1. 1 油料光谱技术

　　基于磨粒分析的设备状态监测主要对润滑油液( 作为诊断介质) 携带的磨粒进行定性定量分析，提供关于设备部件当前状态的重要信息。油料光谱技术主要对油液中铁、铬、铅、铜、铝、锡、银、硅、硼、钠、镁、钙、钡、磷、锌等多种元素进行测试，可快速准确地提供油液中机械设备磨粒和污染方面的信息，但仅能测试小于10 μm 以下的磨粒元素浓度。不同机械设备的摩擦副材质、所使用的油液种类和可能发生的污染是不同的，对特定设备进行油液监测时所选定的所有监测元素称为特征元素。特征元素的确定主要是根据设备可能发生磨损的主要摩擦副材质、油液添加剂的种类和污染物的种类而定。一般地，铁、铬、铅、铜、铝、锡元素的含量反映设备摩擦副磨损情况，硅、钠元素反映油液污染程度，镁、钙、钡、磷、锌元素的含量反映添加剂的耗损情况。比如对于常用海水冷却的船舶液压设备而言，铜、铁、硅、钠是必须要监测的元素，前两种是主要的磨损元素，而后两种元素则是主要污染物的表征。经验表明，对于某一类系统而言，某些金属或非金属的含量的增加一定意味着设备的某个或某些部件发生了异常磨损。根据磨粒监测技术的监测结果可以绘制磨粒元素的浓度变化趋势图，据此并结合油液分析的其它结果，可以确定设备的磨损速率，判断设备是否处于正常磨损状态以及磨损故障的逼近程度。结合机械系统中材质构成，便能判明异常磨损发生在哪种部件或组件上，从而检测出潜在的机械故障。