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基于油液诊断与预报的机敏机器系统的概念与技术(三)
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5集成式机器油液分析系统示例
5.1模块式原位油液诊断系统
为了建立功能强大的随行式机器油液诊断与预报系统，油液分析仪器或传感器均设计成模块（含微处理器）形式，模块通过组合和优化用于各种油液分析场合。PacificNorthwest国家实验室开发了一种模块式原位油液诊断系统，该系统完全可以替代基本配置的实验室诊断系统。表2比较了机器油液分析实验室诊断系统与原位诊断系统（基本配置）的构成单元。
表2机器油液诊断系统的比较
分析类型
实验室诊断系统
原位诊断系统
磨损金属，污染物，添加剂
原子发射光谱仪
X射线荧光光谱仪
润滑剂物理性质
FTIR光谱仪
非色散型红外分析仪
粘度
粘度计
毛细管粘度计
磨损和污染物颗粒
铁谱
机敏磨屑检测器
模块式原位油液诊断系统由一台或多台微处理器控制，可以直接并入机器油液循环系统，提供关于机器磨损、油液化学和系统污染的近实时信息。油液分析结果可以通过手机或其它无线技术自动上载至异地。系统模块包括：
X射线荧光（XRF）光谱仪（计算机控制）
多波段非色散型红外（NDIR）光谱仪（微处理器控制）微型活塞式粘度计（微处理器控制）
定量磨屑检测器（计算机控制）样品采集模块（包括样品流速、温度和过滤）
系统控制器/界面
表3、表4和表5分别列出了系统主要分析模块的功能参数，其中表3和表4中的诊断参数与工业摩擦学实验室中原子发射光谱仪和FTIR光谱仪的测定参数是一致的。
表3XRF光谱仪的油液诊断与预报功能----机器磨损和系统污染元素
元素
检测极限
ppm
典型报警值*
ppm
元素
检测极限ppm
典型报警值*
ppm
Cr
1-3
40
Zn
1-3
25
Cu
5-10
35
Sn
10
40
Fe
1-3
50
Mo
3-5
（添加剂）
Ni
5-10
50
Ti
3-5
10
Pb
1-3
50
V
5-10
（添加剂）
Ag
1-3
50
Sb
1-3
10
*适用于大型工业柴油机或燃气轮机
表4NDIR光谱仪的油液诊断与预报功能----油液化学
油液状态指示参数
红外测量波数/cm-1
水（发动机油）
水（酯类液压油）
水（极压油）*
积碳**
氧化产物
硝化产物
磺化产物
酯降解I
酯降解II
磷酸酯抗磨剂（TCP,ZDDP）
汽油稀释
柴油/喷气燃料（JP-5/JP-8）稀释
乙二醇污染
3500-3150波段的吸收峰值
3700-3595波段的吸收峰值
3400-3250波段的吸收峰值
2000处的吸收峰值
1800-1670波段的吸收峰值
1650-1600波段的吸收峰值
1180-1120波段的吸收峰值
3595-3500波段的吸收峰值
3330-3150波段的吸收峰值
1025-960波段的吸收峰值
755-745波段的吸收峰值
815-805波段的吸收峰值
1100-1030波段的吸收峰值
*极压油的水污染引起基线倾斜
**积碳引起基线发生位移
表5磨屑检测器的油液诊断与预报功能----机器磨损和系统污染颗粒
颗粒数量
颗粒质量分布
颗粒检测速度
总颗粒累积质量
状态指示参数与预设极限的比较
提示和报警信号
由这些模块构成的油液诊断与预报系统的组合原理和实际系统如图2和图3所示，该系统实际上是模块形式的工业摩擦学实验室系统的基本配置。
模块式原位油液诊断系统中硬件和软
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