硅氧烷類消泡劑的使用，可能導(dǎo)致激光顆粒計數(shù)器出現(xiàn)問題。

 

想象一下:您以每分鐘25升(每小時1500升)的速度用5微米和1微米的濾芯離線過濾了150升液壓油。同時采用激光光阻法(LBM)、自動顆粒計數(shù)器來驗證流體的清潔度。根據(jù)ISO 4406:2017，初始清潔度為25/22/15。八小時后，清潔度僅降至22/20/13。同時您已經(jīng)檢查過濾芯沒有堵塞也沒有旁路。您甚至還很麻煩地確認(rèn)了您過濾器的濾芯確實無誤地在您的過濾系統(tǒng)里工作，您不必太過擔(dān)憂，也許您正在經(jīng)歷一個典型的“幽靈”粒子計數(shù)的過程。

 

揭開幽靈粒子計數(shù)的神秘面紗

 

當(dāng)使用基于激光光阻法的LBM顆粒計數(shù)器來驗證含有某些不溶性添加劑的礦物基流體的清潔度時，會遇到幻像顆粒計數(shù)問題。硅基消泡劑，如聚二甲基硅氧烷，是常見的引起問題的添加劑。移動流體動力系統(tǒng)中使用的流體通常配制成含有高濃度消泡劑。研究表明，通過不同的表面張力，硅基抗泡添加劑粘附在微觀的、夾帶的氣泡內(nèi)壁上，導(dǎo)致添加劑產(chǎn)生膠束狀包封，然后呈現(xiàn)出水滴的表觀形狀特征。膠束狀消泡劑的包埋尺寸通常為4-10μm。一旦膠體上升到流體表面，藥劑迅速破裂氣泡并重新返回到流體中。在一項有關(guān)各種非固體污染物和添加劑對LBM顆粒計數(shù)精度影響的相關(guān)研究中，發(fā)現(xiàn)含有0.02%(按重量計)硅酮消泡劑的基礎(chǔ)原料混合物的樣品里，顆粒計數(shù)增加了最小的3倍。在ISO 4406清潔標(biāo)準(zhǔn)的4μm和6μm通道中，錯誤的顆粒計數(shù)尤為明顯。

 

激光粒子計數(shù)的局限性

 

光阻塞法(LBM)激光粒子計數(shù)器在許多應(yīng)用中是有用的，這種方法的原理是基本簡單的。流體流過測量單元，測量單元的一側(cè)包含光源，另一側(cè)包含接收器(光電探測器)。當(dāng)粒子通過測量單元時，光源部分被遮擋，產(chǎn)生光輻射差(陰影)——對應(yīng)于通過的粒子的圓形截面大小。由于這個基本的工作原理，LBM顆粒計數(shù)器有一個關(guān)鍵的缺點:無法將固體污染物與其他污染物(如水、氣泡、幻像顆粒等)區(qū)分開來。那么，如何使用自動粒子計數(shù)技術(shù)來克服幻像粒子呢?還有一個替代的解決方案。

 

數(shù)字成像法粒子計數(shù)

 

數(shù)字成像粒子計數(shù)使用尺寸和形狀識別技術(shù)，基于先進(jìn)的算法來區(qū)分污染物。例如，直接成像粒子計數(shù)器可以將污染物分為疲勞、切割和滑動磨損，以及基于形狀特征的纖維和氣泡類別。它還可以識別水滴(雖然水滴通常不會被記錄下來)。污染物的區(qū)別允許更精確的粒子計數(shù)，通過否定非固體粒子，如夾帶的氣泡和水滴。

 

OilWear S120數(shù)字成像粒子計數(shù)器可以識別固體粒子，并將其歸納為4、6、14、21、38、70和>100微米范圍。它還可以識別形狀，并給出單獨的形狀識別計數(shù)為滑動，切割和疲勞磨損顆粒。泡沫也被識別并從計數(shù)中去除。

 

因此，數(shù)字成像粒子計數(shù)技術(shù)可以將膠束狀消泡添加劑定性為為水滴（幻像粒子）使用戶更有信心地了解其潤滑液體的狀況。各種現(xiàn)實的案例研究表明，流體監(jiān)測是一種流體狀態(tài)監(jiān)測解決方案，采用數(shù)字成像粒子計數(shù)技術(shù)，可以克服幻像粒子計數(shù)的問題。

 

激光與數(shù)字成像粒子計數(shù)器影響測試

 

在一項不添加添加劑的基礎(chǔ)油的實驗室測試中，用2個顆粒計數(shù)器從加熱到40°C的相同的油中輸入。一臺PC9001激光計數(shù)器和一臺S120數(shù)字成像粒子計數(shù)器。然后加入精確的100ppm聚二甲基硅氧烷防泡沫添加劑中。結(jié)果在激光計數(shù)器上立即顯現(xiàn)，影響4和6微米計數(shù)多達(dá)3個ISO代碼，14微米計數(shù)稍少，但仍然增加了1個ISO代碼。數(shù)字成像計數(shù)器不受添加劑的影響。

  

案例研究

某大型工程設(shè)備OEM在裝配驗證階段遇到粒子計數(shù)器連續(xù)不準(zhǔn)確的問題。由于潤滑情況不穩(wěn)定導(dǎo)致無法通過驗收的情況越來越多，同時造成裝運延誤和大量相關(guān)費用。由于拒收問題而導(dǎo)致的平均等待時間延遲為7天，每件產(chǎn)品每天的等待成本為1000英鎊。在案例研究的協(xié)商階段，有八個設(shè)備被拒絕驗收。

 

而經(jīng)過診斷以后的結(jié)論是: 依據(jù)其現(xiàn)有的激光光阻塞型粒子計數(shù)器提供不一致的高和錯誤的粒子計數(shù)。ISO 4406的潔凈度通常是23/22/19，盡管有很好的的潤滑維護(hù)制度。但第三方流體分析報告和流體數(shù)據(jù)表表明，合成液壓油中含有高濃度的硅氧烷(硅酮衍生物)消泡添加劑，從而導(dǎo)致LBM自動顆粒計數(shù)器產(chǎn)生幻像顆粒的現(xiàn)象。

 

Oilwear通過了廣泛的現(xiàn)場演示，證明了OilCMS便攜式流體污染監(jiān)測解決方案的先進(jìn)數(shù)字成像技術(shù)，該方案測量的平均ISO流體清潔度為15/14/10。這使得客戶能夠成功接受設(shè)備產(chǎn)品，并在演示的第一天通過6個驗收。剩下的兩個積壓的設(shè)備在第二天早些時候通過了驗收。實踐證明，該方法節(jié)約了約35%的成本和81%的滯留時間。

儒亞科技（北京）有限公司致力于實現(xiàn)設(shè)備油液失效監(jiān)測和預(yù)警，潤滑油檢測,潤滑油在線監(jiān)測,潤滑油診斷,智能鐵譜儀,潤滑油清潔度,潤滑油水分監(jiān)測,數(shù)字潤滑油,顆粒計數(shù)器,磨損失效分析,潤滑油云平臺,油品傳感器,油品分析儀,油品監(jiān)測相關(guān)傳感器產(chǎn)品，通過實時監(jiān)測潤滑油的質(zhì)量和使用環(huán)境，幫助客戶對于設(shè)備運作狀況實現(xiàn)隨時掌控，從而為客戶節(jié)約維護(hù)成本。