全自动油料分析系统

1、全自动综合油料分析系统公司简介本系统的开发公司是美国的大型企业，它的基金会拥有数十亿美元的资产。它是油料分析状态监测技术的先驱。本系统是将多种油料分析仪器集成在一起，可以独立进行综合分析的成功典范。该系统最宝贵的特点是以三十多年油料分析经验为基础而研制的专家系统为主体而形成的监测软件。近年来本系统的开发者还与多家著名油料分析公司共同合作，开辟了全球网上服务系统，构筑了全球一体化的现代经营框架，产品广泛应用于飞机、舰船、机动车辆发动机的故障预测与维护。全自动综合油料分析系统代表了油料分析仪器的发展方向长期以来，各国对机械设备的油料分析都是通过配备齐全的传统油料分析实验室进行的，包括原子发射元素光

2、谱仪或ICP光谱仪、FTIR红外分析光谱仪、粘度仪、水分测试仪、燃料稀释测试仪、酸碱度测试仪等多种分析仪器。随着技术的进步和时代的发展，这一模式在实际工作中逐渐暴露出诸多弊病，如分析速度太慢；分析成本高昂；操作复杂，需要配备大量专业分析人员；以及对测试结果的分析和解读困难等。而我们的综合油料分析系统将先进的元素分析光谱仪，红外分析光谱仪等关键分析仪器与智能化的专家诊断软件进行了有效整合，并成功集成在一个箱子中，所以也被称为“装在箱子里的实验室”。它可在数分钟内完成对油样的全面分析，各项分析结果均可与标准油料分析实验室相媲美而毫不逊色；同时可向用户提供准确详尽的分析报告，在设备出现故障征兆或早期

3、故障时给予及时的报警并精确地指明故障的具体部件，使用户对设备的运行情况了如指掌；再加上具备出色的易操作性和适用性，可满足任何恶劣环境下的使用要求，以及突出的使用经济性，使得用本系统对机械设备的运转状态进行监测成为一种更为优越的管理模式，也代表了油料分析仪器发展的未来趋势。尤其是我们的开发商在自己30多年油液分析经验的基础上，形成了独有的专家诊断系统软件，配备了包含有上万种型号发动机，传动系统，压缩机和发电机等设备监测界限值库，是几十年丰富油液分析经验的结晶。这是其它产品无可比拟的。系统由以下四个分析模块集合而成元素分析光谱仪和其它火花激发光谱仪不同之处在于它不使用石墨盘棒电极，而是用一对高纯度

4、银电极，油样被泵送到下面电极的空心通道，然后到达两电极的间隙而被激发。所产生的光束经过梳理后经由两个光缆传输到光栅，分光后由CCD检测器进行检测，再通过数模转换给出各种元素的浓度数值。元素分析光谱仪软件高电压数据库Database上电极下电极油样光栅光缆光谱仪元素分析光谱仪原理图主要优点是： ® 采用专利银电极取代了盘棒电极，从而实现了自动进样，不需盘棒电极等易耗品。® 双CCD检测器，在10个基本元素的基础上扩展到20个元素分析能力不需要额外费用。® 分析准确度完全满足ASTM D6595的标准规定。® 油样不需要旋转石墨电极带动，而且激发能量大大提高

5、，故可分析较大颗粒(最大可达直径50um)。非色散红外光谱仪红外光谱仪软件数据库数字/模拟处理器红外光源油样转轮滤光片检测器检测器为了适应现场使用的要求，采用了比较坚固的转轮滤光片式红外光谱仪，其原理如下图：红外光谱仪原理图主要优点是：®不使用娇嫩的光学干涉仪部件，坚固耐用,适用于各种现场环境的使用要求.®无需日常标定,易于操作。®分析精度优于普通付里叶红外光谱仪，并且可以测算粘度和总碱度。激光颗粒计数仪运动粘度仪系统的功能元素分析的能力元素分析光谱仪有两种配置：标准配置：分析10种元素：Al SnCr SiCu KFe NaPb Mo扩展型配置：分析21种元素磨

6、损金属污染物添加剂FeSiPPbPbZnCuBBCrCaCaAlAlBaNiNaNaSnKMgMoVMnTi理化特性的红外分析能力本系统是利用中红外光谱仪来测量在用油的一系列理化特性：基本构成的衰化变质：主要是油料的氧化和硝化®氧化：用付里叶转换红外光谱仪测量氧化着重于在波数为1730cm-1处的吸收峰。但这一峰值是油中含羧基酸的物质降解和氧化产物的总体效应，很难单独将氧化分出。运用更广泛的光谱信息来最大限度的修正光谱干扰效应，使其结果更为可靠。®硝化：同氧化一样，由于恰当的运用了ASTM E168的化学计量法，除了考虑1630cm-1处的吸收峰外还计算了其它峰位上的贡献，

7、从而可以修正其它物质的干扰。污染物：®水分：水能对设备和油料造成很大的危害。系统可以测量0-3%的含水范围而准确度达到±0.2%（即如果含水为1000ppm是测量误差为±2ppm）。通常FTIR只测3400cm-1处的峰高或曲线下面积。但此处干扰甚多，尤其是乙二醇。本软件采用化学计量法并参照多频位的信息，有效地解决了干扰问题。®积碳：本系统采用化学计量法以2200cm-1处的吸收度为主参照多点信息建立的模型来测量积碳，其对照标准为ASTM所规定的热失重法，对于不作稀释的样品可以测到4%，对于稀释过的油样允许测到12%。®燃油稀释：本系统测量汽油

8、稀释是比较容易的。可以利用734cm-1处的吸收度并参照其它峰位的信息，准确度达到±1.7%。由于结构的相似性，准确地测量柴油稀释用任何方法都是比较困难的，系统以810 cm-1处的吸收度并参照其它峰位的信息，准确度可达5%，如果有同一牌号的新油作参照，就可提高准确度。®乙二醇：乙二醇在3400，1080，1040和880cm-1处都有吸收，再加上其它峰位上的信息来排除水分，硫酸化产物等的干扰，其准确度可以于测量水的精度相当。另外在元素分析中K、Na、B和Si的浓度来判断冷却剂泄漏也是很准确的。®总碱度：这是广泛使用的判断是否换油的指标，但红外的ASTM标准中无此

9、规定。本系统的模型可以与ASTM D4739相关，也可以与ASTM D2896相关，这一功能极大的扩展了的功系统功能。系统对设备进行状态监测的分析实例使用本系统进行油料分析状态监测不仅能为设备维修人员提供监测对象当前状态的信息，而且能够提供一系列的统计数据，使不同层次的管理人员对所辖设备的总体状况一目了然，从而可以制定相应的人员，备件计划。下面以系统对采用壳牌润滑油的阿尔斯通机车进行状态监测的实例予以说明:取样时间12/26/2002磨损金属(ppm)物理特性样品ID:042138用油品牌: 壳牌工作时数:60000小时油箱容量:75加仑铝铬铜铁铅锡硅钾钠水氧化粘度乙二醇总碱度硝化积碳1712

10、2310110713118<0.15.614.1ND7.2<2.00.8分析报告:发动机磨损速率均属正常，油样中没有发现外部污染分析结果表明:设备和油料性能良好。取样时间1/26/2003磨损金属(ppm)物理特性样品ID:053139用油品牌:壳牌工作时数:60500小时油箱容量:75加仑铝铬铜铁铅锡硅钾钠水氧化粘度乙二醇总碱度硝化积碳32A27A27184A11468A2741<0.110.514.8ND6.4<2.01.1诊断:污染物含量高，指明活塞及活塞环有污染，原因可能是出现了磨砺性污染颗粒。建议:检查进气系统以及所有污染颗粒进入渠道。彻底清洗设备，将润滑油放

11、掉，更换滤清器。取样时间2/13/2003磨损金属(ppm)物理特性样品ID:065140用油品牌:壳牌工作时数:61000小时油箱容量:75加仑铝铬铜铁铅锡硅钾钠水氧化粘度乙二醇总碱度硝化积碳51s34A42230A27687A100S92S<0.117.515.8ND6.2<2.01.3诊断:污染物含量高,指明活塞及活塞环有污染.原因可能是出现了磨砺性污染颗粒。还查出润滑油中有处理水的化学物质，但是乙二醇含量并未超限。建议:检查有无冷却剂泄漏。检查功率有无损失，活塞环有无窜气，有无冒烟，机油耗量有没有增加等检查进气系统及所有污染颗粒的进入渠道，建议参照其它诊断手段以确定维修措施

12、彻底清洗设备，将润滑油放掉，更换滤清器注: A=异常 S=严重超标 ND=未检测到下表是系统的另一种报告形式，它能够给出引擎及传动系统各个具体部件的状态，在发现异常状况时及时报警并指出故障原因。 “对您的车辆进行血检”测 ON-SITE ANALYSIS车辆制造商:GMC 车辆ID号:NA 车辆型号:Sierra C1500 SLE 引擎排量:5.7升 取样日期:09/15/2004润滑油料箱容量: 5.0升 引擎类型:汽油机润滑油品牌:PENNZOIL 样品ID:33 车辆行驶里程:52000英里润滑油类型:长寿命 润滑油使用时间:3250英里润滑油规格:10W-30 操作者:TOM 正常

13、需要监测 需要拆机检查 原因空气滤清器 ×轴承 × 检测到过量的铜/铅/锡元素轴套 ×凸轮轴 × 检测到过量的铁冷却液含量 ×曲轴 × 检测到过量的铁气缸 × 检测到过量的铁气缸体 ×燃油泄漏 × 检测到微量的燃油泄漏;可能是 由于活塞/活塞环的磨损润滑油状态 × 因添加剂衰化使润滑油无法再使用活塞环 × 检测到较高的铬含量活塞 × 检测到过量的铝含量油泥 × 因添加剂衰化使润滑油无法再使用水含量 ×磨损金属 × 检测到较高的磨损率总体评价结果:

14、 不可接受在1/2换油期时重新取样并监测建议:1.检查:功率损耗;漏气;烟雾;耗油;等2.检查:油压下降和异常噪音4.为了更彻底地清除污染物,建议您接受一次引擎润滑油清洗服务系统的优势®综合分析全面监测：当前市场上的油料分析仪器基本上都是单项的，本系统则是将标准实验室中多项仪器的功能集中到一个系统之中,所给出的结果，可以全面的反映设备的工作状态，做出正确的诊断和维修建议。例如: 1.通过下列方法可以核查用油是否正确: -用元素分析光谱仪检测添加剂是否符合所用油料的技术规范,通常主要控制Ca,Mg,P,Ba,Zn等 -用红外光谱仪测量油样的谱线,既可了解基础油也可了解添加剂(如ZDDP

15、等) -红外光谱仪还能推算出总碱值,这也是查看油料是否符合要求的重要指标(例如机车和船舶用油TBN值很重要). 2.通过下列方法可以检测冷却剂是否泄漏: -用元素分析光谱仪检测K,Na,Si和B等防腐添加剂的浓度和比例. -用红外光谱仪检查水分,乙二醇是否超标.(水在油中首先与添加剂反应,使添加剂迅速降低) -冷却剂的泄漏会造成滑油的乳化,提高粘度. 3.通过下列方法可以检测到燃油稀释: -通过元素分析光谱仪检测燃油添加剂. -用红外光谱仪检查芳烃含量的烟炱也可判断燃油.®先进的软件系统：是专业化的油料分析公司研制的产品，配备了包含有上万种型号发动机，传动系统，压缩机和发电机等设备监

16、测界限值库，是几十年丰富油液分析经验的结晶。软件中包括现代化学计量法和基于人工神经网络技术的专家系统，提高了分析能力和诊断水平。本系统软件可以提供不同层次的报告: 第一层次:针对仪器操作人员,只用文字指出有关设备的状态以及简要的说明,可以作为维修保养人员的工作指南. 第二层次:针对中层技术人员,除了上述文字叙述之外,还有详尽的测试数据,通过这个报告可以了解软件所做的诊断和建议的逻辑依据. 第三层次:针对高级管理人员:给出各种统计数据,包括短期和长期的趋势分析,不同故障出现的频次和百分比,测试结果的回归,事故出现的流水等.这些报告使管理人员对设备的状况一目了然,在制定维修计划时既不会维修不足又不

17、会过度维修.对人员的合理配置和备件及易耗品的储备等问题都可从报告中获益.®优秀的硬件组合：在元素分析光谱仪方面采用了纯银电极，与石墨盘棒电极相比实现了进样完全自动化，可以分析50um级的大颗粒（不存在盘电极旋转携载能力不够的问题），减少了易耗品。在红外光谱仪方面采用了结实牢靠的非色散技术，减少了尺寸，提高了可靠性。除了ASTM规定的参数外还具有推断总碱度（TBN）和粘度的能力，这对机车柴油机和船用柴油机使用总碱度很高的油料是非常重要的。®可以显著节省资金:系统初置费用远低于具有同等功能的其它仪器组合,而且可以根据客户的需求提供不同配置.由于采用自动进样,不需要盘棒电极,而且

18、是一次进样完成全部分析节约了消耗品,单一样品的分析费用显著低于常规分析设备.且操作非常简单,培训要求很低,节省人力投资.®充分的技术支持和完善的服务体系：.开发商还和其它油料分析专业公司共同组建了全球服务网络,他们集中了一批经验丰富的油料分析专家,运用全球一体化网络可以对世界各地用户提出的问题给予及时解答,作出具体指导.用户也可建立自己的网络充分利用社会资源形成独立的监测系统.应用发动机等设备制造部门：® 新发动机的研制：研发期间的新发动机价格最昂贵而且最容易失效，是最适宜使用油料分析的场合，但传统实验室方法无法适应台架试验的要求：早期发现问题，及时排除故障，防止突发性事故

19、，挽救昂贵的样机；判明发动机系统失效的征兆，查出失效的根本原因，指明设计制造和装配中的问题，为改进设计提高质量提供可靠依据。可用较少的发动机台架实验，获得潜在问题的确切信息，从而可以更经济的规定发动机寿命，计算保修期成本。缩短将新产品投放市场的时间，降低成本，提高竞争力；科学的规定磨合期和换油周期。® 批量生产的质量保证：通过油料分析可以检验制造装配的质量，例如是否有明显的水泄漏，油气比例是否合宜，活塞环是否有较大的窜气，轴承是否发生过快的磨损等。美国最大的柴油机制造商Caterpillar将本系统设置在发动机总装车间的最后一个工段，凡是油料分析不合格的产品一律返修，这是他们保证产品

20、出厂质量的重要措施。® 为用户提供维修指南：欧美先进工业国家，都在推行“从摇篮到坟墓”式的终身服务制度，发动机制造商对其重要产品都要给出油料分析状态监测的指导文献（有时是和油料供应公司共同制订）。这是公司形象的重要标志。回转或往复设备使用部门：® 科学的使用设备，延长使用寿命：通过油料分析检测有助于设备的长期可靠的运转。当出现轻微的故障或者较大故障的征兆时及时处理以避免大的突发性灾难性故障。了解设备从投产到撤换全过程中状态的变化，掌握失效的过程和规律，因为突发性故障往往会掩盖失效的原因。也就是说用过程控制取代结果控制。® 实施视情换油：在统计基础上给出的换油期不可

21、能完全反映发动机使用条件，操作情况的巨大差异，只有不断监测油料发生的变化才能科学的进行换油，实践证明除极少情况下实际换油期短于规定的换油期外，绝大多数都可通过油料分析延长油料使用期限，美国陆军仅实施视情换油一项每年即可节约资金2500万美元。® 指导维修工作：先进的维修作业是以对发动机状态的判断为依据的。油料分析的结果可指导维修人员，如修理什么地方，什么零件，多大工作量等。美国的机车修理业就是在发动机解体前先进行油料分析然后制订维修计划，修理完毕后再次进行油料分析以判明维修质量。® 为设备采购提供建议：长期油料分析的结果可以辨别设备的优劣和油料的好坏，从而为未来设备的更新和增购提供可靠参考。主要用户虽然综合油料分析系统是近几年才投放市场的新产品,但是凭借着革命性的综合分析理念,融合了丰富经验的专家诊断系统,仪器的优异性能和良好的售后服务,在短短的几年内就已取得了辉煌的市场成就,数千家用户遍及全球众多领域.其中最著名的有:美国三军油料分析机构(简称JOAP):由于本系统可以满足美军在现场进行快速综合油料分析的要求,因而获得JOAP机构的青睐,经过认真评估,JOAP给予其很高评价,并在美军各军兵种内得到了应用.美国空军将其部署在空军基地内