從潤滑系統(tǒng)中取出的油樣在取樣瓶中存放后,磨粒會在重力的作用下產(chǎn)生沉降,部分磨粒還會粘附到取樣瓶壁上。因此在從取樣瓶中取出少量油樣進(jìn)行鐵譜分析之前,必須使磨粒重新均勻懸浮在油樣中,因此需要對油樣進(jìn)行加熱處理。另一方面,由于油樣的黏度將直接影響磨粒在鐵譜片上的沉積位置和分布,所以在進(jìn)行分析前,還必須要對油樣進(jìn)行稀釋處理,使油樣具有合適的黏度和一定的流動性,防止磨粒在鐵譜片上重疊沉積。處理油樣的步驟如下:
1.油樣的加熱與攪拌
(1)將油樣加熱到65℃±5℃,并保持30min以上。加熱是為了降低樣品黏度,便于對樣品振蕩。注意,在加熱過程中應(yīng)擰松瓶蓋。
(2)旋緊瓶蓋,用手搖動油樣瓶(也可將盛有樣品的瓶子放在超聲波清洗器上),振蕩樣品3~5min,使沉淀而聚集的磨粒充分分散。如果取樣瓶內(nèi)油樣裝得過滿(超過取樣瓶容量的3/4),則在加熱后將油樣全部倒入另一個更大一些的潔凈的玻璃瓶內(nèi)再進(jìn)行振蕩。在將油樣從一個取樣瓶倒入另一個取樣瓶的過程中,應(yīng)邊倒邊搖晃原來的取樣瓶,以防油樣在原取樣瓶中遺留下沉積物。
(3)用剛清洗過的吸液管迅速取出所需數(shù)量的分析油樣,然后立即進(jìn)行鐵譜分析。抽取油樣量的方法一般有稱重法和體積比量法兩種。
(4)每次從油樣瓶中取出少量油樣進(jìn)行試驗前,都必須再加熱和振蕩。
(5)取樣瓶應(yīng)采用無色透明的瓶子,以便觀察油樣情況。
2.油樣稀釋。油樣鐵譜分析之前,還必須對分析油樣進(jìn)行稀釋處理。稀釋處理包括黏度稀釋和濃度稀釋。
(1)濃度稀釋
在潤滑油樣中加入一定比例與原油樣同一牌號的潔凈潤滑油(加人的潔凈潤滑油過濾時最好用微孔為0.45μm級的過濾器),以降低油樣中所含磨粒的濃度。當(dāng)油樣中磨粒濃度含量過高時,在沉積過程中會造成磨粒在鐵譜片(或直讀式鐵譜儀的沉淀管)入口處產(chǎn)生大量的磨?!岸逊e”現(xiàn)象,使得測量磨粒百分覆蓋面積的誤差增大(直讀鐵譜儀數(shù)據(jù)誤差也會增加),同時還使對單個磨粒的觀察分析無法進(jìn)行,因而無法準(zhǔn)確地獲得機(jī)器磨損過程中產(chǎn)生的許多重要信息。另外,在制作鐵譜片時,由于油樣中磨粒濃度過高,入口處大量磨粒的“堆積”還會產(chǎn)生局部附加磁場,從而會引起小磨粒的提前沉積,破壞磨粒在鐵譜片上的正常分布。由于小磨粒的提前沉積并覆蓋在大磨粒上,因而會影響對大磨粒的觀察。根據(jù)鐵譜儀的光學(xué)設(shè)計原理,在一定的條件下,鐵譜儀給出的讀數(shù)與磨粒的遮光量是成線性關(guān)系的。但是,一旦當(dāng)磨粒發(fā)生“堆積”,由于“堆積”效應(yīng)的影響,會導(dǎo)致鐵譜讀數(shù)與實際磨粒濃度間的關(guān)系在鐵譜片整個量程內(nèi)呈現(xiàn)非線性。為了解決以上兩方面的問題,就需要對分析油樣進(jìn)行磨粒濃度的合理稀釋處理。
(2)黏度稀釋
在原潤滑油樣或經(jīng)濃度稀釋處理后的油樣中加入一定比例的有機(jī)溶劑或更低黏度的純凈油品以降低分析油樣的黏度。因為油樣的黏性阻力直接影響著磨粒在鐵譜儀中的沉積效應(yīng),油樣通過黏度稀釋后,將會加快磨粒在磁場作用下的沉積過程和油液的流動性。
黏度稀釋溶劑一般采用四氯乙烯。油樣與溶劑的體積稀釋比為:分析式鐵譜儀一般為3:1;直讀鐵譜儀一般為1:1。對于一些黏度較高的油樣,可根據(jù)情況適當(dāng)加大稀釋溶劑的用量。
3.增加油量
為了獲得鐵譜測定數(shù)據(jù)較好的線性關(guān)系,應(yīng)使分析油樣具有較低的磨粒濃度。但是,過低的磨粒濃度又難以保證鐵譜讀數(shù)的重現(xiàn)性。因此,油樣中磨粒濃度過低也是不行的。一旦發(fā)現(xiàn)分析油樣的鐵譜讀數(shù)低于上述范圍的下限值,可以采用增加分析油樣量的方法。
采用不同比例稀釋過的分析油樣和不同的分析油樣量,在鐵譜儀上會得到不同的讀數(shù),這時需要對其進(jìn)行換算才能進(jìn)行機(jī)器磨損狀態(tài)變化趨勢的分析判斷。
4.潤滑脂的處理
潤滑脂中也會含有滾動軸承磨損的磨粒,因此對潤滑脂的處理主要是進(jìn)行溶解,使油脂試樣具有適當(dāng)?shù)酿ざ群痛硇裕员阒瞥设F譜片。
溶解時最好使用正己烷和甲苯為溶劑,比例為3:7。所取油脂應(yīng)具有代表性,建議在50mg以上。將油脂放入已盛有10~20ml溶劑的透明玻璃瓶中,留有1/3以上的空余空間以便搖勻??蓪悠分糜诔曊袷幤髦姓袷帞?shù)分鐘再用手搖勻,也可在瓶中放入φ3~φ5mm的潔凈玻璃球10~20粒,密封搖勻。由于溶劑揮發(fā)性較強(qiáng),也可做為固定劑使用。
油樣制備后應(yīng)立即使用,若放置一段時間后再使用,應(yīng)重新?lián)u勻再使用。
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