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聚乙二醇类合成油的直读铁谱分析方法
    【技术领域】

    本发明涉及油液监测，尤其涉及聚乙二醇类合成油的铁谱分析方法。

    背景技术

    聚乙二醇类合成润滑剂具有许多优良的性能，因而具有广阔的应用前景。在对机械设备(尤其是一些高精度仪器、设备)进行油液监测过程中，经常遇到该类型润滑剂。但由于这种聚乙二醇类合成油不溶于常规的矿物油溶剂(如石油醚、汽油、四氯乙烯、苯、甲苯等)，故无法利用现有的直读铁谱分析方法对其进行定量分析，因而难以通过油液监测来把握这些设备的磨损状态。目前国内外尚没有对该类型润滑剂中金属磨粒进行直读铁谱分析的标准方法的报道。

    【发明内容】

    本发明旨在解决现有技术的上述缺陷，提供一种聚乙二醇类合成油的直读铁谱分析方法。本发明能获得准确测量结果，而且分析效率高。

    本发明是这样实现的：

    一种聚乙二醇类合成油的直读铁谱分析方法，它包括下列步骤：

    步骤一，油样配置步骤；

    步骤二，油样稀释步骤，它包括浓度稀释和黏度稀释；

    步骤三，利用直读铁谱仪对经步骤二稀释的油样进行分析步骤；

    步骤四，磨粒浓度值WPC和磨损烈度指数I_S。

    所述的聚乙二醇类合成油的直读铁谱分析方法，所述步骤一包括：将油加热到65±5℃，并剧烈振动原容器内的油样，直至所有的沉积物在油中均匀悬浮。

    所述的聚乙二醇类合成油的直读铁谱分析方法，所述容器是透明的容器，油样体积占据容器的容积的1/3-3/4。

    所述的聚乙二醇类合成油的直读铁谱分析方法，所述步骤二中，浓度稀释是用苯甲醇作稀释剂把浓度稀释到如下读数范围之内：0≤大磨粒读数D_L≤100；0≤小磨粒读数D_S≤70，其稀释比为1∶1、5∶1、10∶1、50∶1、100∶1或1000∶1；粘度稀释是以无水乙醇为粘度稀释剂，以稀释比1∶1对油样进行稀释。

    所述的聚乙二醇类合成油的直读铁谱分析方法，所述步骤三包括：

    3.1取1ml已经进行浓度稀释的油样放入试管中，再加入1ml无水乙醇，放振荡器上振荡，使之充分混合后再放入试管架上；

    3.2安装沉淀管；

    3.3使用直读铁谱仪进行分析，记下大磨粒读数D_L及小磨粒读数D_S；

    3.4取下试管、沉积管。

    所述的聚乙二醇类合成油的直读铁谱分析方法，所述步骤四包括：

    直读式铁谱分析的磨粒浓度值WPC按式(1)计算：

    WPC＝(D_L+D_S)×k---------------------------------------------------------------------(1)

    磨损烈度指数I_S按式(2)计算：

    I_S＝(D_L×k)²-(D_S×k)²----------------------------------------------------------(2)

    式中：D_L-大磨粒读数

    D_S-小磨粒读数

    k-浓度稀释比。

    在分析过程中，选择溶解性能好的有机化合物作为溶剂对样品进行稀释和溶解，待完全溶解成透明状溶液后，就可以借鉴矿物型润滑油的铁谱分析方法进行分析了。本发明选用的溶剂为苯甲醇和无水乙醇，其中苯甲醇用于对油样进行浓度稀释，无水乙醇用于对油样进行粘度稀释。然后利用直读铁谱仪进行分析，即可求出磨损烈度指数。可见本发明能获得准确的测量结果，而且分析效率高。

    【具体实施方式】

    油样的稀释是直读铁谱分析的重要组成部分，合理的稀释方法将大大提高直读铁谱分析的工作效率，同时它也是获得准确测量结果的前提。从现场取回来的油样，当其中磨粒浓度较高时，必须对其进行浓度稀释，才能保证所测试的数据在仪器的测量范围内。当润滑油本身的粘度过高时，则需要对其进行粘度稀释，以加大油液的流动性。在进行直读铁谱分析过程中，则需要有合适的有机溶剂对润滑油进行浓度和粘度稀释。

    在分析过程中，选择溶解性能好的有机化合物作为溶剂对样品进行稀释和溶解，待完全溶解成透明状溶液后，就可以借鉴矿物型润滑油的铁谱分析方法进行分析了。在此选用的溶剂为苯甲醇和无水乙醇，其中苯甲醇用于对油样进行浓度稀释，无水乙醇用于对油样进行粘度稀释。具体操作步骤如下：

    1.油样的配制

    在油样静置之后，磨粒在润滑油中的重力沉降便立即开始。因此，为从较多的油样中取出有代表性的油样，磨粒在较多油样中必须是分散和均匀的。以下程序为得到均匀的混合液的标准方法。将油加热到65±5℃，并剧烈振动原容器内的油样，以便能机械地搅动和打散磨削团粒，直至所有的沉积物在油中均匀悬浮。如果原容器是不透明材料制成的或其装量超过容器容积的3/4，应将全部油样换装到具有至少大于抽样量1/3容积的干净玻璃瓶子里。经剧烈搅动原容器内剩余部分油样，使所有沉积物残渣全部进入新的玻璃瓶。在每次取样试验前，再次加热并彻底搅动油样。

    2.油样的稀释：油样的稀释包括其浓度稀释和粘度稀释。

    2.1浓度稀释：油样浓度稀释到如下读数范围之内：0≤D_L≤100；0≤D_S≤70；油样的浓度稀释使用苯甲醇作稀释剂，稀释比一般可采用1∶1、5∶1、10∶1、50∶1、100∶1或1000∶1。其中10∶1稀释意味这磨粒浓度是原油样的10％，即新的油样是由1份原油样加9份苯甲醇配成的，而1∶1则意味这此油样未经稀释。

    2.2粘度稀释：粘度稀释剂采用无水乙醇。稀释比例为1∶1，即1ml经浓度稀释的油样中，加入1ml无水乙醇。

    3.分析步骤

    3.1取1ml已经进行浓度稀释的油样放入试管中，再加入1ml无水乙醇，放振荡器上振荡，使之充分混合后再放入试管架上。

    3.2安装沉淀管。

    3.3使用直读铁谱仪进行分析，记下大磨粒读数D_L及小磨粒读数D_S。

    3.4取下试管、沉积管等。

    4.计算：直读式铁谱分析的磨粒浓度值WPC按式(1)计算：

    WPC＝(D_L+D_S)×k------------------------------------------------------------------------(1)

    磨损烈度指数I_S按式(2)计算：

    I_S＝(D_L×k)²-(D_S×k)²----------------------------------------------------------(2)

    式中：D_L-大磨粒读数

    D_S-小磨粒读数

    k-浓度稀释比。

    本发明的方法已经应用于不锈钢分公司炼钢厂行车齿轮箱的状态监测中，这些齿轮箱采用的润滑油就是聚乙二醇型合成油，取得了良好的实际效果。测试数据如下表：

       名称  铁元素浓度  /PPM  D_L  D_S  WPC  Is  280T行车1#行星减速机  36.0  115.0  44.0  159.0  11289.0  280T行车2#行星减速机  49.0  221.0  123.0  344.0  33712.0  280T行车3#行星减速机  8.4  12.0  3.2  15.2  133.8  280T行车7#行星减速机  3.9  8.4  2.2  10.6  65.7  280T行车10#行星减速机  8.1  13.1  3.4  16.5  160.1  280T行车11#行星减速机  19.0  53.6  22.3  75.9  2375.7  280T行车22#行星减速机  1.1  4.5  1.1  5.6  19.0  280T行车25#行星减速机  20.0  56.2  23.0  79.2  2629.4  210T行车12#行星减速机  25.0  78.0  31.2  109.2  5110.6  210T行车20#行星减速机  0.8  4.4  1.0  5.4  18.4

    分析结果表明各齿轮箱润滑油中铁元素浓度与直读铁谱分析数据之间具有很好的一致性，从而说明该方法是可行的。