用于使用油分析的光谱指南

条件监控程序主要集中于评估设备的磨损状况。2020欧洲杯下注官网磨损颗粒将通欧洲杯猜球平台过油湿设备在整个使用寿命中产生。2020欧洲杯下注官网磨损的速度和性质从初始突破到生命癫痫发作的尽头。光谱法是用于检测磨损及其严重程度的技术,并且可以检测和测量材料中存在的元素。该技术基于以下事实:每个元素都以独特的原子结构为特征。

能量的添加导致每个元素释放特定颜色或波长的光。两个元素之间光谱线模式之间的差异有助于将它们彼此区分开。发光的强度与样品中存在的元素量的比例有所不同,从而确定了元素浓度。通常,这些方法从用于元素激发的技术中获取其名称。

火焰原子吸收光谱仪(AAS)

原子吸收(AA)光谱仪(图1)不仅是便宜的,而且具有较高的灵敏度,并且通常用于监测只有几个元素的样品。原子吸收构成了该技术的基础,在该技术中,特定原子将与光吸收在那些在激发后会发出光的波长。

该方法涉及通过酸消化制备油样或用溶剂稀释,然后通过雾化器雾化所得的样品,并将其引入氧乙二醇和一氧化二乙烯 - 乙二醇的火焰中。灯光由辐射源(如空心阴极射线管)提供,用于分析的元素,并通过火焰指向检测器。

图1。珀kinelmer原子吸收光谱仪

如果样品不包含任何元素,则通过火焰指向并在检测器上进行量化的光量是最大的。随着被分析的元件浓度的增加,光的吸收发生,因此检测器信号减少。

如果样品不包含任何元素,则不会发生光的吸收,因此,所有输入的光都是在检测器上量化的。AA光谱仪可以分析石油样品感兴趣的典型要素,但是它们在条件监测中的应用受到限制,因为一次仅由它们测量一个元素。需要更改所使用的灯,并重复上述过程以测量下一个元素。能够旋转参考灯并准备解决方案的训练有素的实验室技术人员需要运行AA光谱仪。

电感耦合等离子体光谱(ICP)

电感耦合等离子体(ICP)光谱仪(图2)是一种广泛用于分析水溶液和油样品的光谱仪。在这种方法中,放置在石英管周围的铜线圈可携带快速交替的电流,以激发穿过石英管的氩气将其激发到非常高的温度。等离子体是指热,高度电离的气体发光的光。电动火花启动了血浆,该等离子会部分电离一些氩气。

图2。光谱分析仪器ICP光学发射光谱仪

“稀释和射击”方法是油实验室最广泛使用的方法,用于定期石油分析。通过用煤油稀释油样(通常以9:1煤油与油的比率)并用喷雾室进行雾化来产生气溶胶喷雾。下一步是将样品的1%泵送到火炬中,以在等离子体中通电。

该方法不仅准确,而且具有出色的可重复性(低于3%的RSD)。然而,此方法不适合研究大于5 µm的颗粒,需要使用微波酸消化进行额外的样品制备。欧洲杯猜球平台手动加载不可行ICP因为通常需要2分钟来处理每个样品。因此,通常使用自动采样器。

ICP广泛用于大量分析实验室,在这些实验室中,专门的技术人员和清洁氩气容易获得。氩气使用的成本通常超过每月1000美元,气体供应在散装存储或大型露水罐中。当设备不使用时,氩气被用于光学元件。

ICP光谱仪被视为工作主场,但需要高水平的维护。样品量需要超过250个样品/天,以补偿维护系统的高间接费用,以达到一定程度的分析准备。

的优势和缺点ICP光谱仪如下面所述:

优点

  • 有限的矩阵效应
  • 自动化高通量
  • 灵活测试其他材料欧洲杯足球竞彩
  • 较低的检测极限
  • 良好的准确性和精度

缺点

  • 更复杂的操作
  • 低于5 µm的颗粒效率低下欧洲杯猜球平台
  • 需要大多数润滑剂的样品准备
  • 需要特殊的气体
  • 需要实验室环境

电弧/火花/旋转磁盘电极光谱(RDE)

电气排放通常用作现代光谱仪中的激发源。来源旨在赋予样品中弧或火花产生的能量。油分析光谱仪(图3)涉及在两个电极之间设置大电位。固定的钨或银电极以及磁盘和杆石墨电极是两种常用类型,在它们之间的间隙缠绕中的油样品中运行。

图3。Spectro Scientific Microlab系列

在电容器中存储电荷后,产生高温电弧,通过使样品的一小部分蒸发形成等离子体。由于这个过程,发出的光包括来自组成样品的所有元素的排放。可以将这些排放量分为单个波长,并使用正确设计的光学系统对其进行测量。

石墨电极(旋转磁盘RDE)方法通常用于全球石油分析,并被视为美国国防部联合油分析计划(JOAP)的标准。各种组织都采用JOAP来轻松,稳健地进行实验室质量结果。

RDE光谱仪(图4)可以在一分钟内同时分析多达31个元素,而无需使用气体或溶剂。这种用户友好性以及3%至6%的RSD的可重复性使它们成为条件监控团队的首选工具。系统通常安装在不理想的实验室环境或现场研讨会上,它们可以在其中提供可靠的操作多年。

图4。光谱科学光谱仪

固定的钨或银电极用于该技术的另一种变体中,通常用于流通系统,用于顺序执行各种石油分析对油样品进行测试。这些系统的目的是整合各种石油分析测试,目的是获得清晰的油状况,包括污染,粘度,化学和磨损颗粒。欧洲杯猜球平台通常,这些系统将损害一些准确性和可重复性,以促进一组完整的油测试。

的优势和缺点RDE光谱仪如下面所述:

优点

  • 易于操作
  • 容易获得的消耗品
  • 强壮的;在非实验室环境中运行
  • 高达10 µm的磨损金属的高灵敏度
  • 没有样品准备

缺点

  • 基质对某些润滑剂的影响
  • 检测限制对燃料和油的好处,不如ICP或AAS那样低
  • 可重复性比ICP差
  • 需要单独的校准曲线以混合质量控制
  • 低于10 µm的颗粒效率低下欧洲杯猜球平台

X射线荧光光谱(XRF)

X射线在某些技术中用于为样品提供电力元素分析。电子将被元件内壳的高能量X射线辐射淘汰。具有较高能量水平的电子填补了这些空缺。这些电子通过以发射X射线的形式失去能量来降低能级。这些发射X射线的能量在感兴趣的要素方面有特殊变化。X射线发射的强度与元素浓度。

能源分散XRF仪器(图5)用于常规元素检测石油分析。监测添加剂的浓度是XRF的典型应用,以确保新油的质量控制。液态样品的制备涉及制作样品辅助,首先利用聚酯薄膜膜,该薄膜在聚乙烯圆柱体的两端拉伸。

在夹紧顶部膜盖上之前,将油样品小心地放入圆柱体中。下一步是放置和照射样品室。时间根据达到所需的设置和准确性水平而变化。但是,通常需要3-5分钟。XRF可与原子光谱相媲美,用于高浓度添加剂,但对于仍然悬浮在油中的痕量磨损金属而言,光谱是优选的。

图5。牛津仪器XRF光谱仪

的优势和缺点XRF技术以下列出:

优点

  • 无损
  • 最小样品制备
  • 大磨损颗粒的分析欧洲杯猜球平台
  • 方便使用的
  • 高浓度元素(例如添加剂)的广泛动态范围

缺点

  • 几分钟的测试时间
  • 某些关键元素(例如硼和硅)的检测限度不佳
  • 必须考虑穿透深度
  • 许可要求和其他安全培训
  • 对石油和当地环境的基质效应需要恒定校正

结论

油中的磨损金属可以通过多种方法来衡量,并且每种技术都有其自身的好处和缺点。分析方法的选择应基于兴趣范围,可用资源和样本的数量以及感兴趣的磨损金属。光谱油分析可以应用于所有闭环润滑系统,包括在液压系统,压缩机,齿轮盒,变速器,燃气轮机,汽油和柴油发动机中发现的系统。

从要监控的设备中收集定期的油样是一种好习惯。2020欧洲杯下注官网选定的光谱仪应具有对移动组件中磨损的金属以及外部添加剂和污染水平进行样品分析的能力。随后的数据可以用作识别磨损是否正常还是在其早期阶段可能严重的问题的量度。选择以下数据时需要考虑以下数据光谱仪用于磨损金属尺寸:

  • 随着时间的推移运营​​成本和可靠性
  • 感兴趣要素的范围和表现
  • 在特定的一天,月或一年中需要测试的样品数量
  • 人力资源的可用性维护和运行工具
  • 从各种感兴趣的设备和油中收集的不同元素,添加剂和污染物2020欧洲杯下注官网

此信息已从Ametek Spectro Scientific提供的材料中采购,审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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    Ametek Spectro Scientific。(2019年8月27日)。用于使用油分析的光谱指南。azom。于2021年7月19日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=12874检索。

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    Ametek Spectro Scientific。2019。用于使用油分析的光谱指南。Azom,2021年7月19日,https://www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=12874。

注释

  1. Asad Hussain Hashmi Asad Hussain Hashmi 巴基斯坦伊斯兰共和国 说:

    分析结果会有任何差异吗?

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