在现代工业领域,油液作为机械设备的关键润滑剂,其清洁度直接关系到设备的运行效率和寿命。因此,准确检测油液中的污染颗粒物,成为保障设备健康运行的重要一环。
▲屑末类型与磨损位置之间的关系
颗粒计数法,尤其是基于光学原理的检测技术,以其高精度、快速响应和非接触式测量的优势,逐渐成为行业主流。本文将深入探讨光学检测法在油液颗粒计数中的应用及其技术细节。
一、光学检测法的基本原理
光学检测法利用激光束与油液中固体颗粒物的相互作用,通过检测光信号的变化来识别和计量颗粒。这一过程主要包括光阻法、光散射法和光衍射法三种主要技术路径。
▲基于光传输特性的磨粒检测方法
● 光阻法:通过向油液中射入激光束,当激光遇到固体颗粒时,部分光线被吸收或阻挡,导致透射光强度减弱。
检测装置通过测量光强度的衰减量,间接推算出颗粒的数量和大小。此方法简单直观,适用于检测较大颗粒,但易受油液透明度及气泡干扰。
▲光阻法和光散射法测量磨粒示意图
● 光散射法:基于米氏散射理论,当激光遇到固体颗粒时,光线会向各个方向散射。
接收端通过监测散射光的强度和分布,分析颗粒的尺寸和形状。该方法适用于检测粒径小于30μm的微小颗粒,检测精度高,但对光学和电子器件要求较高,成本相对较大。
▲光散射机理示意图
● 光衍射法:依据夫琅禾费衍射理论,当激光通过含有颗粒的油液时,颗粒边缘会产生衍射光。
通过分析衍射光的强度和分布,可以准确测量颗粒的尺寸。光衍射法适用于检测粒径大于30μm的颗粒,具有非接触、测量准确的特点,广泛应用于有色金属颗粒的检测。
二、技术优势与挑战
光学检测法能够实现对微小颗粒的准确测量,zui高可检测至1μm级别。实时检测油液中的颗粒变化,为设备维护提供及时数据支持。避免了对油液和颗粒的直接接触,减少了对样品的污染和破坏。
然而,面对油液的透明度、气泡等因素可能影响检测精度,需要采取相应措施进行校正。此外,高 端光学和电子器件的使用增加了检测设备的成本。且光散射和光衍射法涉及复杂的光学原理和电子信号处理,对操作人员的技术要求较高。
三、IBM可视化磨损分析仪
不过,智火柴自主研发生产的的IBM可视化磨损分析仪通过图像识别磨粒类型、颗粒直径、颗粒浓度,且zui小可识别出1um的磨损颗粒。
● 图像识别算法磨损分析
智能算法有 效剔除气泡、杂质、水分等物质的干扰对油液数据的影响,不仅提高了检测的全方面,还打破了现有颗粒检测技术的传统局限,能够更准确地判断机械设备的磨损程度和类型。
IBM-3系列设备专为分析重要机械部件磨损状态设计,它结合图像识别与磨粒分析软件,实现磨损状态的可视化评估。
目前广泛适用于多种油品检测,包括齿轮油、液压油及发动机油等,并可选配颗粒计数与水分传感器,以全方面评估油品老化状况。
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