论文部分内容阅读
摘要：目前，常用于检测液压油污染度的仪器为颗粒计数器，它提供了一种快速、准确的颗粒尺寸分析手段，具有许多不可比拟的优点，但是它本身也有自己的局限性，油液中较大的颗粒会残留在仪器中，甚至这些污染物会干结在传感器内，增加清洗的难度，缩短仪器使用寿命，同时影响设备检测的精准度。本文巧妙的运用反冲洗技术提高颗粒计数器的精准度和使用寿命。
关键词：颗粒计数器； 污染度； 反冲洗
1.前言
在液压润滑系统中，油液的污染程度直接影响着液压系统的性能和可靠性。这就要求我们必须将油液的污染度等级控制在系统许可的范围内。目前以光吸收原理工作的液体自动颗粒计数器已成为广为人们接受的一种测定油液污染度的主要工具。油脂实验室目前采用的是Abakus颗粒测量分析仪。在现场由于油液长期在设备运行中不同程度的污染，经常会含有一些较大的颗粒，这些颗粒就会残留在仪器中，甚至这些污染物会干结在传感器内，增加清洗的难度，缩短仪器使用寿命，同时影响设备检测的精准度。
虽然自动颗粒计数器提供了一种快速、准确的颗粒尺寸分析手段[1]，具有许多不可比拟的优点，但是它本身也有自己的局限性，限于光电转换元件的性能，目前的自动颗粒计数器
所能检测的颗粒下限为4μ左右。
另一方面，自动颗粒计数器要求分析的液体无肉眼可见的杂质、气泡、或油液介质中含
有水滴等[2]，否则仪器就会被这些污染物堵塞，引起测量系统卡死的状况，一些大颗粒污染物在测量过程中会残留在仪器中，当再次测量油液时，残留的颗粒会被仪器再次识别，从而影响检测的精准度及使用寿命。
2.颗粒计数器工作原理
自动颗粒计数器为ABAKUS分析仪是德国KLOTZ公司生产的便捷式高精度的颗粒测量分析系统，可用于油品、水或其它透明液体中颗粒含量的检测，其主要特点是采用遮光型传感器。如图1所示，从光源发出的光通过平行光管后，被聚集成一束非常均匀且平行的光束，经传感区的窗口射向光电二极管[3]。传感区部分由透明的光学材料制成，被测试液样沿垂直方向从中通过，在流经窗口时被来自光源的均匀平行光束照射。光电二极管将接收的光转换为电信号，经前置放大器传输到计数器。
当流经传感区的液样中没有颗粒时，前置放大器的输出电压为一定值；当液样中有一个颗粒进入传感区时，一部分光被颗粒遮挡，光电二极管接收的光量减弱，于是输出电压产生一个脉冲。由于被遮挡的光量与颗粒的投影面积成正比，因而输出电压脉冲的幅值直接反映颗粒的尺寸。传感器输出的脉冲电压信号传输到计数器的模拟 比较器上，与预先设置的阈值电压相比较，当脉冲电压幅值大于阈值电压时，计数器即计数，通过累计脉冲的个数，即可得出颗粒的数目。
计数器设有32个通道，传感器的输出信号同时传输到这些通道，根据传感器的校准曲线，预先将各个通道阈值电压设置在与要测定的颗粒尺寸相对应的值上，这样每一个通道对于本通道阈值电压的脉冲进行计数，因而计数器就可以同时测定各种尺寸范围的颗粒数。
实验室检测一个油液前一般用标准物质（这里用国药分析纯石油醚）进行冲洗设备系统，和检测油液方法一致，通过自吸泵将液体抽人，对设备整个系统残留的前一个检测油液清洗，也就是每做一个检测就冲洗一次，避免前一个油液残留对检测结果干扰。
3.反冲洗技术巧妙应用
3.1.反冲洗解决大颗粒污染物残留、卡死的问题
根据自动颗粒计数器原理，了解油液要通过自吸泵系统被吸入仪器测量通道，如图3，图中两个大的黑色模块代表流动在通道中的大颗粒，油液由左向右流动，大颗粒污染物随油液流动时，由于重力作用会沉降在通道的某个部位，越积越多，久而久之造成仪器堵塞。
经验发现，在做实验时，当仪器堵塞，自吸泵的压力作用及系统内部压力的变化，会使油液发生严重的反抽现象，根据这一信号的出现，可以确定系统内部发生了堵塞现象。
这时可以试图改变液体的流动方向，使液体给污染物一个向左的压力，将残留或卡在某个通道部位的大颗粒冲洗掉。实验室使用的自动颗粒计数器是利用自吸泵将油液吸入到检测系统中，通过研究发现，自吸泵是可以反向运转的，仪器中的参数R_Rine一般正常运转时为0，当此参数设定为1时，自吸泵会发生反向运转，从而利用反向运转冲洗，将堵塞物冲洗掉。
3.2.方法改进前后污染等级测定结果对比
以一热轧精轧常压系统油样为例，仪器长期没有进行反冲洗的状态下检测的污染分析，如图2所示，很明显，污染等级为NAS 9 级，根据数据可以看出此次检测的油样污染等级偏高。
而进行反冲洗之后，检测结果为NAS 8 级，如图3所示，根据数据说明此油样的污染等级还在正常范围内。两次检测结果有等级误差，很显然这是仪器检测系统内的残留物造成的，反冲洗后的检测结果更加精确。
经过反冲洗，可以说是对整个仪器系统进行了一次清扫，对于系统的维护，防止系统卡死，延长使用寿命有一定的帮助。
4.结论
通过自动颗粒计数器系统反冲洗，大大提高了油样污染检测精准度，较好地改善了仪器的运行环境，提高了颗粒计数器的使用寿命。此外，采用此法更能准确的为生产厂提供技术支撑，提高油液使用率，降低换油成本。
参考文献：
[1] 涂群章，龚列航，吕振坚. 液压油液污染的颗粒计数分析技术[J]. 矿山机械，2001，67-69.
[2] 阎欢. 航空液压油固体颗粒污染度测定方法的发展[J].标准现在时（Standards），2008，06：62-64.
[3] 郝新友，马书根，曹建军.怎么用好液体自动颗粒计数器[J].液压与气动，2003，03：39-42.
作者简介：
姓名：李巧，（1984-），性别：女，河北 保定（籍贯），机械助工（职称），研究生（学历），冶金设备故障诊断（研究方向 ） 单位：武汉股份钢铁公司设备维修总厂、
关键词：颗粒计数器； 污染度； 反冲洗
1.前言
在液压润滑系统中，油液的污染程度直接影响着液压系统的性能和可靠性。这就要求我们必须将油液的污染度等级控制在系统许可的范围内。目前以光吸收原理工作的液体自动颗粒计数器已成为广为人们接受的一种测定油液污染度的主要工具。油脂实验室目前采用的是Abakus颗粒测量分析仪。在现场由于油液长期在设备运行中不同程度的污染，经常会含有一些较大的颗粒，这些颗粒就会残留在仪器中，甚至这些污染物会干结在传感器内，增加清洗的难度，缩短仪器使用寿命，同时影响设备检测的精准度。
虽然自动颗粒计数器提供了一种快速、准确的颗粒尺寸分析手段[1]，具有许多不可比拟的优点，但是它本身也有自己的局限性，限于光电转换元件的性能，目前的自动颗粒计数器
所能检测的颗粒下限为4μ左右。
另一方面，自动颗粒计数器要求分析的液体无肉眼可见的杂质、气泡、或油液介质中含
有水滴等[2]，否则仪器就会被这些污染物堵塞，引起测量系统卡死的状况，一些大颗粒污染物在测量过程中会残留在仪器中，当再次测量油液时，残留的颗粒会被仪器再次识别，从而影响检测的精准度及使用寿命。
2.颗粒计数器工作原理
自动颗粒计数器为ABAKUS分析仪是德国KLOTZ公司生产的便捷式高精度的颗粒测量分析系统，可用于油品、水或其它透明液体中颗粒含量的检测，其主要特点是采用遮光型传感器。如图1所示，从光源发出的光通过平行光管后，被聚集成一束非常均匀且平行的光束，经传感区的窗口射向光电二极管[3]。传感区部分由透明的光学材料制成，被测试液样沿垂直方向从中通过，在流经窗口时被来自光源的均匀平行光束照射。光电二极管将接收的光转换为电信号，经前置放大器传输到计数器。
当流经传感区的液样中没有颗粒时，前置放大器的输出电压为一定值；当液样中有一个颗粒进入传感区时，一部分光被颗粒遮挡，光电二极管接收的光量减弱，于是输出电压产生一个脉冲。由于被遮挡的光量与颗粒的投影面积成正比，因而输出电压脉冲的幅值直接反映颗粒的尺寸。传感器输出的脉冲电压信号传输到计数器的模拟 比较器上，与预先设置的阈值电压相比较，当脉冲电压幅值大于阈值电压时，计数器即计数，通过累计脉冲的个数，即可得出颗粒的数目。
计数器设有32个通道，传感器的输出信号同时传输到这些通道，根据传感器的校准曲线，预先将各个通道阈值电压设置在与要测定的颗粒尺寸相对应的值上，这样每一个通道对于本通道阈值电压的脉冲进行计数，因而计数器就可以同时测定各种尺寸范围的颗粒数。
实验室检测一个油液前一般用标准物质（这里用国药分析纯石油醚）进行冲洗设备系统，和检测油液方法一致，通过自吸泵将液体抽人，对设备整个系统残留的前一个检测油液清洗，也就是每做一个检测就冲洗一次，避免前一个油液残留对检测结果干扰。
3.反冲洗技术巧妙应用
3.1.反冲洗解决大颗粒污染物残留、卡死的问题
根据自动颗粒计数器原理，了解油液要通过自吸泵系统被吸入仪器测量通道，如图3，图中两个大的黑色模块代表流动在通道中的大颗粒，油液由左向右流动，大颗粒污染物随油液流动时，由于重力作用会沉降在通道的某个部位，越积越多，久而久之造成仪器堵塞。
经验发现，在做实验时，当仪器堵塞，自吸泵的压力作用及系统内部压力的变化，会使油液发生严重的反抽现象，根据这一信号的出现，可以确定系统内部发生了堵塞现象。
这时可以试图改变液体的流动方向，使液体给污染物一个向左的压力，将残留或卡在某个通道部位的大颗粒冲洗掉。实验室使用的自动颗粒计数器是利用自吸泵将油液吸入到检测系统中，通过研究发现，自吸泵是可以反向运转的，仪器中的参数R_Rine一般正常运转时为0，当此参数设定为1时，自吸泵会发生反向运转，从而利用反向运转冲洗，将堵塞物冲洗掉。
3.2.方法改进前后污染等级测定结果对比
以一热轧精轧常压系统油样为例，仪器长期没有进行反冲洗的状态下检测的污染分析，如图2所示，很明显，污染等级为NAS 9 级，根据数据可以看出此次检测的油样污染等级偏高。
而进行反冲洗之后，检测结果为NAS 8 级，如图3所示，根据数据说明此油样的污染等级还在正常范围内。两次检测结果有等级误差，很显然这是仪器检测系统内的残留物造成的，反冲洗后的检测结果更加精确。
经过反冲洗，可以说是对整个仪器系统进行了一次清扫，对于系统的维护，防止系统卡死，延长使用寿命有一定的帮助。
4.结论
通过自动颗粒计数器系统反冲洗，大大提高了油样污染检测精准度，较好地改善了仪器的运行环境，提高了颗粒计数器的使用寿命。此外，采用此法更能准确的为生产厂提供技术支撑，提高油液使用率，降低换油成本。
参考文献：
[1] 涂群章，龚列航，吕振坚. 液压油液污染的颗粒计数分析技术[J]. 矿山机械，2001，67-69.
[2] 阎欢. 航空液压油固体颗粒污染度测定方法的发展[J].标准现在时（Standards），2008，06：62-64.
[3] 郝新友，马书根，曹建军.怎么用好液体自动颗粒计数器[J].液压与气动，2003，03：39-42.
作者简介：
姓名：李巧，（1984-），性别：女，河北 保定（籍贯），机械助工（职称），研究生（学历），冶金设备故障诊断（研究方向 ） 单位：武汉股份钢铁公司设备维修总厂、