光譜分析在柴油機(jī)故障診斷的應(yīng)用研究

1、光譜分析在柴油機(jī)故障診斷的應(yīng)用研究論文導(dǎo)讀：以下為某船用燃油光譜分析實(shí)例。對(duì)某船用柴油機(jī)潤(rùn)滑油油樣進(jìn)行試驗(yàn)。磨損，光譜分析在柴油機(jī)故障診斷的應(yīng)用研究。關(guān)鍵詞：光譜分析，柴油機(jī)，磨損1 前言磨損是摩擦的直接結(jié)果。物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的物質(zhì)不斷損失或產(chǎn)生殘余變形稱為磨損，所有機(jī)器和機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)都是依賴其零件副的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)必定有磨損，磨損是普遍存在的一種自然現(xiàn)象。磨損通常是有害的，因?yàn)樗斐晌镔|(zhì)損失，降低精度，縮短使用壽命和降低可靠性等，故盡可能減少之，以延長(zhǎng)使用壽命和提高可靠性。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，只要磨損量不超過允許值就稱之為正常磨損，異常的磨損則表明設(shè)備存在潛在隱患1。通過設(shè)備的狀態(tài)

2、監(jiān)測(cè)，研究設(shè)備的工作狀態(tài)以及存在的故障和隱患，對(duì)機(jī)器的維修工作以及延長(zhǎng)機(jī)器的壽命具有非常重要的意義。油料光譜分析技術(shù)是通過監(jiān)測(cè)機(jī)器中潤(rùn)滑油的磨損金屬元素含量來分析判斷機(jī)器的磨損狀態(tài)及磨損程度。論文發(fā)表，磨損。在眾多的狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段中，油料分析是一種很有效的方法。油料光譜分析儀不需安裝傳感器，分析速度快，結(jié)果直觀，因而可方便快捷的獲得機(jī)器的磨損信息2。論文發(fā)表，磨損。論文發(fā)表，磨損。2 油液光譜分析應(yīng)用實(shí)例以下為某船用燃油光譜分析實(shí)例。論文發(fā)表，磨損。用10號(hào)油標(biāo)定機(jī)器后，對(duì)該油進(jìn)行了油料光譜分析。論文發(fā)表，磨損。2.1 原子發(fā)射光譜監(jiān)測(cè)儀器與方法2010年3月3日，對(duì)某船用柴油機(jī)潤(rùn)滑油油樣進(jìn)行試

3、驗(yàn)。油樣編號(hào)：10-0303#。所用儀器為美國(guó)超普公司的Spectroil,Model M/C-W，參考試驗(yàn)方法ASTM D6595。美國(guó)超普公司的Spectroil M型光譜儀中，一個(gè)盤電極在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的一端，潤(rùn)滑油置于一個(gè)油蓋帽中，其放置的位置使垂直放置的盤電極的地步通過永陽(yáng)而旋轉(zhuǎn)，碳棒和盤電極之間產(chǎn)生一個(gè)小火花隙。油液被汽化、解離、激發(fā)，形成一個(gè)放電區(qū)，油樣中的元素發(fā)射特征波長(zhǎng)的光，射入光譜儀的光室，通過光電倍增管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過CPU得到各金屬元素的含量。2.2 檢測(cè)結(jié)果 10號(hào)標(biāo)油 Fe Cr Pb Cu Sn Al Ni Ag Si 檢測(cè)結(jié)果1 10.3 9.5 10.7

4、 9.2 11.0 9.4 9.4 8.7 10.1 檢測(cè)結(jié)果2 10.3 9.6 10.6 9.7 11.8 9.5 9.7 9.1 10.4 平均值 10.3 9.6 10.6 9.4 11.4 9.4 9.5 8.9 10.3 10號(hào)標(biāo)油 B Na Mg Ca Ba P Zn Mo Ti V 檢測(cè)結(jié)果1 9.8 7.7 10.8 8.5 10.0 8.8 9.5 9.4 10.0 9.4 檢測(cè)結(jié)果2 10.1 8.5 11.1 16.7 9.7 10.4 16.3 9.6 10.4 9.9 平均值 10.0 8.1 11.0 12.6 9.9 9.6 12.9 9.5 10.2 9.6

5、表1 ：10號(hào)標(biāo)油光譜檢測(cè)數(shù)據(jù)（單位ppm） 10-0303# Fe Cr Pb Cu Sn Al Ni Ag Si 檢測(cè)結(jié)果1 4.4 0.0 0.1 0.1 0.0 0.4 1.1 0.1 0.0 檢測(cè)結(jié)果2 4.5 0.1 0.0 0.1 0.0 0.3 1.0 0.1 0.0 平均值 4.4 0.1 0.1 0.1 0.0 0.4 1.0 0.1 0.0 10-0303# B Na Mg Ca Ba P Zn Mo Ti V 檢測(cè)結(jié)果1 0.0 0.6 0.0 0.0 0.4 0.0 0.0 0.7 0.0 1.8 檢測(cè)結(jié)果2 0.0 0.8 0.0 0.0 0.6 0.0 0.0 0

6、.3 0.0 1.8 平均值 0.0 0.7 0.0 0.0 0.5 0.0 0.0 0.5 0.0 1.8 表2 ：10號(hào)標(biāo)油光譜檢測(cè)數(shù)據(jù)（單位ppm） 3 檢測(cè)結(jié)果分析表1為10號(hào)標(biāo)油的分析數(shù)據(jù)結(jié)果。在機(jī)器百分之百準(zhǔn)確的情況下，標(biāo)油的光譜檢測(cè)數(shù)據(jù)中各元素的數(shù)值應(yīng)全部為10或接近于10。因此標(biāo)油可以起到標(biāo)定機(jī)器準(zhǔn)確性的作用，確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。如表一所示，標(biāo)油中光譜檢測(cè)數(shù)據(jù)中各元素?cái)?shù)值都基本接近于10。這表明，檢測(cè)此油樣的原子發(fā)射光譜監(jiān)測(cè)儀器精確可靠。發(fā)動(dòng)機(jī)有一套良好封閉的潤(rùn)滑油路，金屬表面摩擦所產(chǎn)生的磨粒會(huì)經(jīng)過潤(rùn)滑油路進(jìn)入潤(rùn)滑油之中，因此發(fā)動(dòng)機(jī)中的潤(rùn)滑油幾乎真實(shí)的反映了機(jī)器的磨損情況。通過

7、分析潤(rùn)滑油油樣，根據(jù)光譜檢測(cè)數(shù)據(jù)中各金屬元素濃度就可推斷發(fā)動(dòng)機(jī)中相關(guān)金屬構(gòu)件的磨損程度。通過分析發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件的磨損程度即可判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)的使用程度以及發(fā)動(dòng)機(jī)是否失效，進(jìn)而找出失效的原因，避免發(fā)生更大的故障3。如表2數(shù)據(jù)得知，油液中Al和Si元素濃度分別為0.4ppm和0.0ppm。說明燃油含有少量的雜質(zhì)，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部有少量磨損。4 油料光譜分析的意義通過對(duì)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行油料光譜分析，可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的使用情況，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否失效，及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)存在的故障，確定發(fā)動(dòng)機(jī)的故障部位，有效避免發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生更加嚴(yán)重的損壞。盡早排除發(fā)動(dòng)機(jī)的故障，減少設(shè)備停機(jī)檢修時(shí)間，節(jié)約了維修費(fèi)用，在避免了發(fā)動(dòng)機(jī)災(zāi)難性損失的同時(shí)，

8、創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟(jì)效益4。5 油料分析存在的問題相比于上世紀(jì)80年代油液分析初始階段，我國(guó)油液分析技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。但與國(guó)外還有較大的差距，無論是技術(shù)上還是管理上，都不能滿足日趨復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備。論文發(fā)表，磨損。主要存在以下兩個(gè)問題：1在技術(shù)上我國(guó)油料分析還是以實(shí)驗(yàn)分析為主，此外實(shí)驗(yàn)儀器大多依靠國(guó)外進(jìn)口，不僅價(jià)格昂貴，并且相配套的智能軟件很多并不完全適合我國(guó)的機(jī)械設(shè)備。2在管理上缺乏集中管理和統(tǒng)一部署，實(shí)驗(yàn)室整體分布不合理，缺少和各單位間的技術(shù)交流與合作，制約了我國(guó)油液分析整體水平的提高5。參考文獻(xiàn)1嚴(yán)新平,謝友柏，肖漢梁.摩擦學(xué)故障診斷的D-S信息融合技術(shù)研究J.摩擦學(xué)學(xué)報(bào)，1999,19（2）：145-150.2王英卓,油料光譜分析技術(shù)在設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用M.北京燕山石油化工公司煉油廠,1025033陳云彪,油料光譜分析技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)磨損監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用J.柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造.2000,(1)3嚴(yán)