上海千实工程师解读四种铁谱仪

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　　随着铁谱技术的发展，产生了适用于不同场合和要求的铁谱仪。目前较为广泛使用的铁谱仪器有分析式铁谱仪、旋转式铁谱仪、直读式铁谱仪和在线铁谱仪等。
　　1、分析式铁谱仪
　　分析式铁谱仪是铁谱仪初也是基本的形式，主要由制谱仪和铁谱显微镜组成。制谱仪由磁铁装置、微量泵、铁谱基片及导管等组成，是制备铁谱基片的装置。
　　在使用中，铁谱基片以一定的倾斜角度放置在磁铁上方，通过微量泵和输液导管将试样输送到铁谱基片上方，试样沿铁谱基片上的憎油槽向下流动，垂直通过磁铁的磁力线。在磁力、重力和粘滞阻力的共同作用下，磨粒按照尺寸大小有序地沉降在铁谱基片上，呈链条状分布。对沉降完成的铁谱基片进行清洗和固定处理后，用铁谱显微镜进行定量和定性分析。
　　铁谱显微镜是一种双色光学显微镜，具有两个独立的反射和透射双色光源，不仅可以对磨粒的颜色、形状进行观察，还可以测量磨粒尺寸。另外通过铁谱显微镜上的光密度计可以确定磨粒的数量，铁谱显微镜是观察和分析铁谱基片的基本的工具。
　　2、旋转式铁谱仪
　　旋转式铁谱仪是在分析式铁谱仪的基础上发展起来的，对制谱仪进行了改进，克服了分析式铁谱仪的一些问题，如磨粒容易在谱片入口区发生重叠效应，大磨粒在泵送过程中被碾碎而使分析失真等。旋转式铁谱仪的制谱仪由圆形磁铁、传动装置、试样输送装置和控制部件等组成。在工作过程中，铁谱基片连同圆形磁铁一起旋转，通过加压或是重力方式将试样和清洗剂输送到旋转的基片上，液体在离心作用下被甩出基片，进入废液池中；磨粒则在磁力作用下在基片上形成环状的沉积带。一般旋转式铁谱仪设有2圈——3圈圆环式磁力回路，因而形成2圈——3圈同心圆沉积圈。从内圈到外圈沉积的磨粒尺寸依次降低。由于没有使用泵送，旋转式铁谱仪避免了大颗粒被泵送时碾碎而使结果失真的问题；同时，采用离心方式也缩短了制谱时间。
　　旋转式铁谱仪也是通过铁谱显微镜来观察和分析磨粒。
　　3、直读式铁谱仪
　　为了改进分析式铁谱仪和旋转式铁谱仪测量速度慢的问题，产生了直读式铁谱仪。直读式铁谱仪能够快速分析磨损量，但不能分析磨粒形貌。直读式铁谱仪由磁铁、虹吸泵、光电传感器、沉积管和信号装置组成，其制谱原理和分析式铁谱仪类似，用以一定倾斜角度放置在磁铁上方的沉积管充当基片，用虹吸泵泵送试样流过沉积管，在磁力作用下微粒沉积在沉积管的内壁。用两束相距5mm的光线透过玻璃沉积管，束光位置表示大磨粒读数DL，第二束光位置表示小磨粒读数DS，经光电探头测量后由信号装置换算显示出读数，以读数反映磨损程度。
　　4、在线铁谱仪
　　传统的铁谱仪都是离线式的，都需要取样进行试验，试验周期长，对操作人员的技能要求高且不能连续检测，这使得铁谱的应用受到限制。为了解决这些问题，国内外学者研究了在线铁谱仪。在线铁谱由探测器和分析器组成，其中探测器包括一个高梯度的磁场装置、沉淀管、流量控制器和传感器等，将机器在用的润滑油从旁路引流到探测器中，在磁力作用下油样沉积到沉淀管的内表面，利用表面感应电容传感器测出大磨粒和小磨粒的读数，用分析器计算出大磨粒和小磨粒的含量、磨粒尺寸分布等。当磨粒浓度超过预定值时，分析器可报警或使所监测的机械停止运行。由于铁谱仪与油路系统直接相连，每次测量完自动用油样清洗沉淀管，之后便可以进行下一次测量，测量周期短，可实现实时监控。