直读铁谱在舰船机械状态监测上的应用

采用直读铁谱仪对某型船用机械在用润滑油进行了跟踪监测,选择IS(磨损烈度指数)作为定性分析的判据,利用三线值法对某型船用齿轮箱润滑油样的直读铁谱数据进行处理,并制定出了监测标准。诊断实践证明,直读铁谱监测特征参数IS的选择,是合理准确的,基于三线值法建立的润滑油直读铁谱分析诊断标准,具有良好的实效性,能够较准确地判断和预测船用发动机油润部件的磨损状态和磨损趋势。     

主成分分析在柴油机润滑油磨粒分析中的应用

针对船舶柴油机在用润滑油中的磨损监测问题,对某船队14台同型号柴油机在用润滑油进行监测,取得在用润滑油油样共计105个;利用油料发射光谱技术测量21种典型元素的含量,利用铁量仪和磁力方法测量铁磁性磨粒总量。从105个油样中选取铁磁性磨粒质量分数大于0的油样以及Fe元素质量分数大于平均值的油样共计18个。利用滤膜法分析18个油样的非铁磁性磨粒(大于10μm),统计了非铁磁性磨粒的最大尺寸和平均尺寸。采用主成分分析法对18个油样的发射光谱数据、PQ值、磁力值、非铁磁性磨粒的尺寸最大值和平均值进行分析。结果表明:主成分分析法可以综合多项磨粒监测参数对柴油机的磨损状态进行聚类。经滤膜图像分析验证,该聚类结果具有可靠性。     

基于稳健回归的油液光谱分析界限值制定

利用原子发射光谱监测柴油机磨损状态时必须首先制定各磨损元素的浓度界限值。针对传统最小二乘法在制定界限值时受异常数据影响较大的局限性,引入稳健回归方法提高其抗异常点干扰的能力;通过对实际柴油机监测获得的数据进行界限值制定,结果表明,该方法避免了因异常数据干扰而导致结果偏离实际过大的问题,从而能真实准确地监测柴油机的运行状态。     

因子分析法在船舶柴油机润滑油发射光谱数据挖掘中的应用

为监测柴油机的润滑和磨损工况,利用原子发射光谱仪跟踪分析船舶装备的两种类型柴油机的在用润滑油,获得润滑油中21个元素的含量变化。应用因子分析法分析油样的光谱数据,基于载荷矩阵和因子得分分析,油样数据由3个因子组成,分别代表添加剂、磨损和海水。3个因子的三维图可清晰地显示每个油样所代表的磨损程度、被海水污染程度和添加剂特征。研究表明:借助于因子分析法分析油样的发射光谱数据,不仅能比较理想地对不同配方的油样进行分类,而且能揭示磨损的程度,还能有效地监测润滑油受到海水污染的程度。     

在用润滑油发射光谱分析技术评述

简述油液分析技术在机械设备状态监测与故障诊断领域中的成功应用和油料发射光谱技术的重要地位。发射光谱分析油样数据中所包含20多个甚至更多的元素数据,介绍对这些数据的分析方法,包括门阈值法、聚类法、元素含量预测法等。分析发射光谱技术的主要应用,包括监测润滑工况、诊断磨损故障、识别油料种类、判断润滑油劣化变质和检测油液污染状况等。提出油料发射光谱技术存在对尺寸大于10μm的金属磨粒检测效率低、信息冗余度大等问题,其在实际使用过程中必须与铁量仪、分析式铁谱仪或颗粒计数器等配合;指出油料发射光谱技术需要提高大尺寸磨粒的检测效率。     

光谱分析技术在柴油机状态监测中的应用

利用发射光谱法分析润滑油中元素种类和含量的变化情况,对柴油机运动件的磨损状况进行监控、故障预报、选择合理的磨合规范。     

基于相关系数的柴油机润滑油监测研究

针对船舶主机用柴油机润滑油的监测问题,对某一船舶4台均连续工作了1 900 h以上的柴油机进行了润滑油的取样。利用油料发射光谱仪对所取得的36个油样进行了分析,获得了磨损和添加剂元素的浓度;利用铁量仪和磁力方法对油样进行了检测,获得了铁磁性磨粒的总量;利用现场快速粘度计对油样进行了分析,获得了40℃的运动粘度;借助于快速水分仪判断了油样水分含量是否超标;运用统计数学中的相关系数方法对数据进行了挖掘研究,在99%的置信概率下,研究了参数之间的显著相关性。研究结果表明:润滑油的粘度与柴油机工作时间的负相关系数揭示了润滑油被燃油稀释的故障,油样中元素铁、铬和铜的正相关反映了产生磨损的主要摩擦副机件有活塞组件与气缸套、曲轴与轴承、凸轮轴和轴承等。     

某型柴油机润滑油磨粒定量分析实验研究

在某型船用柴油机400 h可靠性试验过程中,综合运用铁量仪、磁力法、油料原子发射光谱仪对试验各阶段油样磨损颗粒进行定量检测。试验进行约360 h时,发现润滑油中磨粒含量明显增加,判断柴油机发生了异常磨损。及时将柴油机停机,进行拆机检修,发现轴承等部件磨损严重,验证了油液分析结果。分析对比了上述磨粒检测方法的特点,给出了切实可行的磨粒监测建议。     

润滑油中磨粒的X-荧光能谱测试方法研究与应用

采用7种不同磨粒含量标准油样,通过选择合理的特征元素、测试参数和元素测试组合方案,按照0~1×10-4、1×10-4~5×10-4两种磨粒质量分数范围,分段建立包含标准曲线、分析流程的润滑油中磨粒的EDXRF光谱测试方法。应用建立的测试方法,对某柴油机润滑油进行跟踪监测,验证该方法的跟踪监测能力;以26个同型设备油样为对象,对该方法与原子发射光谱、PQ铁磁性颗粒分析仪分析结果进行比较。结果表明,建立的润滑油EDXRF光谱测试方法能够有效地监测润滑油中的磨损颗粒,特别是针对大的磨损颗粒有着特殊的优势。     

基于颗粒粒径分布特点的润滑油污染状态定量监测技术

因为污染物难以检测、污染原因及后果不好判明,润滑油污染程度难以准确定量分析,现有定量分析方法如NAS 1638污染度分级法、铁谱磨损烈度等都有难以克服的缺点。从污染颗粒粒径分布特点出发,结合颗粒计数和磨损烈度定量法的优点,提出污染烈度表示方法,以确定润滑油污染状态。实际运用过程中,根据实际情况通过对三线值法确定的污染烈度阈值不断进行修正,可实现油液污染状态的定量分析,并作为换油决策的参考。