摘要:油液监测技术是对机械设备在用润滑油及其携带的信息进行检测、分析,通过油液老化、油液污染、设备磨损三项量的维度综合评价油品及设备润滑状态;并根据检测数据分析、诊断出设备存在的故障隐患,及时采取维护措施,消除、延缓故障的发生。即时检测、智能诊断是对传统油液监测技术的升级,通过使用微量的检测样品,在5-15分钟内完成样品检测,并实现数据上传、自动分析、智能诊断,得到具有诊断信息和维护建议的油液分析报告,大大提升油液监测工作效率。

即时油液检测技术

油液监测技术的应用十分广泛,对正确选用润滑剂并确定合理的换油周期;及时预报潜在故障避免灾难性故障的发生;指导设备的维修、维护方面具有重要意义。油液监测技术已经成为设备诊断技术体系中重要的方法之一。就国内而言,大部分中、大型工况企业自建油品检测化验室来为企业设备的安全、可靠运行提供保障。部分企业通过送第三方实验室进行油品检测服务或在设备上安装传感器等方式实现设备润滑状态的监控。

随着企业管理、设备维护人员对油液监测工作的重视,油品检测实验室的样品量随之增加,那么如何快速处理、检测、分析并出具报告,提升实验室运行效率就至关重要,油液监测环节中监测结果的时效性是影响维护、大修等工作的重要因素之一。

即时检测区别于实验室传统的检测方法,主要是通过微量的检测样品、快速得到检测结果,检测过程实现一键操作,即可得到油液老化、油液污染、设备磨损三个向量的数据。检测过程无需配置或使用化学试剂,产生的废液少,即使非化学专业背景的人员也能完成检测、分析工作。

即时检测方案

斯派超MiniLab系列

斯派超MiniLab系列油液监测方案,是即时检测仪器方案之一;具备实验室级别质量、可集成、可独立如图1所示。完全全覆盖油液监测三向量:元素分析、磨粒形貌识别、磨粒浓度和尺寸分析、颗粒计数、理化分析、铁磁颗粒检测、运动粘度检测等。MiniLab系列测试能力全、精度高,四个模块均符合ASTM标准方法、所有的检测均有有标准物质验证,满足实验室日常检测和质量控制要求。


1斯派超 MiniLab系列


MiniLab
系列的功能、检测样品及检测时间

元素分析、磨粒分析、理化分析、运动粘度四个模块的检测样品用量、检测时间,仪器主要特点见表1.


各检测模块名称及原理

SpectrOil120C油料光谱仪

基于原子发射光谱分析原理及旋转石墨盘电极激发技术,定量检测被测油样中各种微量元素的浓度及成分,用于反应用油设备的磨损状态以及润滑油液的污染和老化状态。

Fluidcan1100油液状态分析仪

FluidScan核心是专利的、 固定光栅、 线性阵列中红外光谱仪。光谱仪收集透过样品 池进入波导的红外光。波导将光导入契形光栅分光 ,然后进入高性能阵列检测器,检测器自动记录样品的红外光谱图。通过内置的近千种各种工业油液定量分析算法库,对用于表征各种油液老化及污染程度的多个关键理化参数进行定量分析和趋势分析。

LaserNet230多功能磨粒分析仪

通过检测关键设备的润滑油液,对设备的磨损程度、磨损原因以及润滑油液的污染程度进行自动、智能定性及定量分析。检测内容包括:颗粒计数功能:能够得到颗粒尺寸、总数和分布信息,直接测定油液的污染度等级,可直接测定颜色很黑的油(如高烟炱含量的机油);直接测定高污染度(5,000,000颗粒/毫升)油样;内置ISO 4406, NAS1638,等污染度评价标准;支持用户自定义污染度评价标准。

磨粒识别与自动分类功能:基于直接成像技术,可直接捕获磨粒及污染物颗粒的形貌特征及其透光度,其内置的专家系统对捕获到的磨粒或污染物颗粒的图像进行智能识别,进而实现了对磨粒进行自动分类(自动识别切削磨损、接触/滑动磨损、疲劳磨损、非金属磨粒、纤维、气泡、水滴等)。磨粒识别及自动分类功能可部分取代分析铁谱仪。

铁磁性颗粒检测:内嵌高灵敏磁力传感器,在进行颗粒计数和磨粒分类的同时,还能同时检测铁磁颗粒浓度以及25um以上铁磁性颗粒总数、尺寸分布。

MiniVisc3050运动粘度计

基于毛细管重力滴落法,用来直接定量检测40摄氏度润滑油运动粘度。开合式金属浴毛细管样品池设计,避免黑色及污染严重的样品堵塞毛细管的发生;直接快速、准确测定油液40℃下的运动粘度。内置计算法则,输入粘度指数可得到100℃运动粘度的计算值。

油液监测智能诊断

油品检测与油液监测技术有着本质性的区别,从目的、方法、要求、设备、人员、技术等多个方面均有区别,具体区别见表2.

故障诊断在油液监测中的重要性

油液监测工作的主要流程包括取到合格的样品,合格的样品是指要在具有能代表设备磨损、污染等信息的部位取样,样品尽可能携带多的信息;样品检测,务必快速、高效、准确的对样品进行检测,得到准确的检测数据;检测数据分析及故障诊断环节是油液监测工作的核心及重点;对检测数据分析,结合趋势变化关联设备润滑状态,并能给出适合现场维护人员成本低、可实现、响应速度快的维护措施指导。才能真正实现指导现场维护、维修操作,实现故障隐患排查、避免故障停机,实现为企业节约经济效益的目的。

斯派超TruVu360油液智能监测平台

    TruVu360油液智能监测平台的主要特点

  • 使现场即时油液监测快速和流程化;
  • 连接斯派超硬件分析系统;
  • 设备管理台账分级;
  • 汇集历史数据的趋势分析、内置润滑状态报警限值和规则引擎;
  • 提供图形化智能诊断报告;
  • 缩短油液监测报告提供的建议、所采取的维修行动及产生改进结果之间的时间差;
  • 帮助企业实现商业目标。

TruVu360油液智能报警功能

TruVu360提供了一种基于状态的报警功能,该功能基于ASTM D7720《用油液分析法监测设备和油的健康和污染情况对测量报警值进行统计和评估的标准指南》,对报警值进行统计和评估;对不同的设备及润滑组件类型内置注意、警告报警限值如图2所示,并允许用户编辑和修改适合现场设备的最佳报警值。


图2:齿轮箱飞溅润滑齿距线速度小于10m/s2的注意、报警限值

TruVu360油液智能监测数据管理

TruVu360油液智能监测平台通过TDC控制软件对斯派超MiniLab系列检测仪,实现检测过程自动化、数据分析数字化、故障诊断智能化的全流程油液监测。图3为TruVu360油液监测平台监测部位概览。



图3:TruVu360油液监测平台监测部位概览

TruVu360油液智能诊断报告

完整的油液监测报告包含样品信息、设备信息、现场的维护信息和检测数据信息以及诊断建议结论。特别是诊断结论部分对分析人员的要求高,不仅需要油品领域的化学专业知识还需要了解机械设备的运行原理及现场工况,结合监测数据变化趋势,进行汇总分析给出合理化的诊断结论和建议。

斯派超TruVu360生成的油液智能诊断报告,是在平台上进行数据汇总分析后,给到用户直观的油液监测报告。智能诊断是基于斯派超多年对不同类型的设备及其润滑部位的组件类型的深入研究,得出一组具有重要参考价值的注意和警告限值。当检测数据上传至TruVu360油液智能监测平台后,会自动对数据进行分类整理,按照油品理化状态指标、污染指标、磨损指标三个维度归类,平台会对检测数据自动分析后生成诊断结果和建议,报告可自行导出存档或在平台上存档,存档后的报告自动生成该润滑点位监测数据的趋势图,方便查看和分析。

油液监测工作是一个长期坚持的工作,只有积累了一定量的数据后,才能真正掌握所监测的设备在特定工矿下的变化趋势,需要把每个润滑点位当作一个独立的状态来分析,因为其负荷、工作时长、工作原理、摩擦、磨损机理等均不同。斯派超TruVu360油液智能监测平台允许修改润滑部位的注意、报警限值,这样现场油液分析人员在监测一段时间后,可以分析出最佳适合监测设备润滑点位的注意、报警限值。实现完全符合设备的实际工况的界限值,给出更具有针对性和差异化的维护建议和措施,使油液监测技术的优势最大化体现。TruVu360油液智能监测平台软件导出的带有智能诊断的油液监测报告(部分)如图4所示。


图4:TruVu360油液智能监测平台软件导出的带有智能诊断的油液监测报告(部分)

结论

即时检测及智能诊断是一套完整的油液监测解决方案,完全可实现油液监测工作的高效率,避免了因现场设备能力、人员能力、环境要求等的限制因素。实现检测过程快速化、污染最小化、数据处理流程化、故障诊断智能化并对人员、环境友好。搭配TruVu360油液智能监测平台实现企业设备状态监测可视化、故障诊断智能化。且满足企业智能平台建设需求。是一套可以替代、升级传统油液监测技术的方案,适合推广和使用。

参考文献

[1]王国庆.润滑油液监测技术现状与发展[J].润滑油, 2004, 19(5):5.DOI:10.3969/j.issn.1002-3119.2004.05.002.