由于任何发动机无法实现100％效率，在水中和二氧化碳以外的产品中将形成燃烧，如煤烟，这是不完全燃烧的结果。煤烟主要由碳颗粒组成，通常是球形的。欧洲杯猜球平台当煤烟水平增加时，煤烟颗粒聚集在一起，形成危险(图1)。欧洲杯猜球平台
这种煤烟浓度的增加和颗粒的聚集会持续下去，直到达到足以从油中沉淀出来的水平。欧洲杯猜球平台这种降水不仅增加了粘度的油,但也会附着在发动机表面，大大增加了发动机的磨损。它还可能导致过滤器堵塞。定期检查油烟，可延长排污期、尽量减少弃置旧油及延长柴油发动机的使用寿命，从而节省成本。
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图1所示。这是煤烟堆积的例子
润滑油中烟灰的试验方法
热重量分析
热重量分析(TGA)是烟尘的常规测试方法，也是符合ASTM (D5967)的测试方法。该方法使用热量引发反应和样品中的物理变化，以提供烟尘的定量结果。在这种方法中，在整个过程中，通过加热烤箱，持续监测放置在烤箱中的样品的重量，直到整个有机物质蒸发，只留下不溶的颗粒。欧洲杯猜球平台
为了防止氧化，将样品置于氮气的橡皮布下。随后，氮被氧代替，并加热样品直至所有烟灰烧掉。此时，残余物仅是无机氧化物。确定烟尘浓度,计算入氧前试样的重量差，并减去燃烧烟灰后试样的重量。该方法准确率高(0.1%以内)，但费时费力。图2显示了用于执行此方法的Perkin Elmer热重分析仪。
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图2。Perkin Elmer热重分析仪。
以下是使用这种方法的优缺点:
优点:
缺点:
- 不适合野外使用
- 委托培训操作员
- 昂贵的
- 耗时
- 只能用于测量烟灰
傅立叶变换红外光谱仪
傅立叶变换红外（FTIR）光谱是一种快速且廉价的ASTM（D7844）兼容现场技术烟尘水平监测柴油发动机油。FTIR光谱仪测量样品在中红外(IR)光谱区域(4000-400 cm)透射光的整个光谱-1)，可以测量油烟含量，以及其他特性，如氧化、水、硝化、乙二醇含量和硫酸盐。
在这种方法中，首先将干净的油样品放在红外电池中，并在光谱仪上测量以建立基线。然后将其从电池中取出，将用过的油样品放在光谱仪上测量。由于该方法涉及测量红外散射光的量而不是吸收光的量，因此烟尘价值是用2000厘米处干净油和用过油样品的基线差来确定的吗-1．
虽然该方法速度快，结果可重复性高，但不能始终保证较高的准确性。因此，FTIR方法最好仅用于烟尘现场监测的趋势分析。图3描述了一个Spectro Scientific Q400 FTIR光谱仪用于执行这种方法。
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图3。Spectro Scientific Q400 FTIR光谱仪。
FTIR法的优缺点如下:
优点:
- 使快速分析
- 比TGA便宜
- 可以测量多个参数
- ASTM D7844符合要求
缺点:
- 最适合趋势分析
- 清洗红外电池可能会造成困难
- 工作范围受限(最多5%)
光栅红外光谱仪
与FTIR光谱仪类似，光栅光谱仪也测量样品通过中红外区域传输的光。然而，它们包括一个用于分离光的衍射光栅，提供了一个轻便、坚固、廉价的系统，没有任何运动部件。由于光栅光谱仪与傅立叶变换红外光谱仪测量的是相同的光区，因此可以用于测量傅立叶变换红外光谱仪测量的油的性质。图4显示了Spectro Scientific Fluidscan便携式光栅光谱仪用于执行此方法。
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图4。Spectro Scientific Fluidscan便携式光栅光谱仪。
根据ASTM D7889技术，柴油中的烟尘含量是通过四点多元校准来确定的。加权基线还用于减少由于不正确的细胞背景采集和其他样本特征(如高TBN和不溶水)引起的误差。
在执行空白单元的背景之后，然后将样品置于细胞中并测量。仪器软件计算烟灰浓度使用多元校正。一个完整的分析所需的时间少于3分钟。
以下是光栅IR光谱仪的优点和缺点：
优点:
- 使快速分析
- 手持式
- 可以测量多个参数
- ASTM D7889符合要求
缺点:
- 多元校正对基础油的差异很敏感
- 范围有限(最多5%)
固定滤光式红外分析仪
固定滤波器IR.烟尘分析是一种符合ASTM D7686标准的测试方法，最近得到了广泛的应用。在特定波长上使用固定过滤器的过程使分析仪能够测量柴油中重量高达15%的烟尘百分比。采用水平衰减全反射(HATR)晶体和3.9µm波长的固定滤光片进行测量。
帽子水晶使样品之间可以更容易地清洁。为了完成测量，将干净的油状样品施加到HATR晶体上，然后进行背景测量。随后，在从晶体中除去清洁油样品之后，靶样样品是均质化的，在样品上使用，最后确定。由于烟灰倾向于沉淀在晶体上并且可以产生人为更高的读数，建议立即测量样品。图5描绘了一个Spectro Scientific InfraCal烟灰仪用于此方法。
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图5。Spectro Scientific InfraCal烟灰仪。
用仪器计算出样品的吸光度，然后将其转换为a专注阅读基于内部校准。如果该方法执行得当，可以提供非常准确的结果。相反，如果油样不均匀化或允许其在晶体上沉淀，则结果可能较差。一般来说，使用HATR晶体和固定滤波器可以在实验室或现场进行简单、快速和廉价的测量。
结论
虽然实验室存在多种技术以及烟灰的现场分析柴油机油,一种技术的选择始终取决于预算等几个因素，测试的位置，精度，时间等。因此，始终如一地监测煤烟污染柴油发动机油防止设备故障和意外停机。2020欧洲杯下注官网
这些信息是由AMETEK Spectro Scientific提供的材料来源、审查和改编的。欧洲杯足球竞彩
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