開發背景:
本儀器產于美國,其生產研發公司是一家有30年曆史的專業傅里葉紅外光譜儀器開發商,憑借強大的研發團隊和豐富的設計與應用經驗,在紅外光譜儀的小型化和抗振性,以及專業應用方法的開發方面一直領先于業界。公司已向美國國防部,中央情報局,聯邦調查局和國土安全局等美國政府部門提供了上萬台便攜式紅外光譜儀用於危險品和毒品分析,為911事件后的美國國土安全保障提供了強有力的技術支持和保障手段。
近年來,隨着美軍海外作戰行動的日益頻繁,美軍傳統的油液監測實驗室體系已經無法有效的保障各種軍用裝備的狀態監測需求,而且全新的設備狀態監測理念要求監測儀器要儘量靠近被監測設備,縮短取樣分析間隔,增強監測時效性,這也是實驗室所難以實現的。因此軍方迫切需要可以跟隨部隊機動和適應惡劣戰場環境的便攜式油液監測儀器。於是美國陸軍委托該公司全新開發出堅固便攜的油液監測光譜儀,用於監測部署在伊拉克和阿富汗的主戰坦克和各種裝甲車輛。它是目前全球重量最輕,體積最小的紅外光譜儀,也是第一種專用於油液監測的紅外光譜儀器。目前,已在石化、冶金、電力、運輸、鐵路、航空等民用領域得到了廣氾應用並取得了顯著的經濟效益和社會效益。
設計堅固便攜
本紅外光譜儀的核心是採用了專利技術,極其堅固的傅里葉干涉儀,克服了傳統紅外光譜儀干涉儀嬌嫩脆弱的缺陷,可以在各種惡劣環境中可靠工作。另外它的所有精密光學部件都被安裝在一個精心設計的減震平臺上,保護其在現場工作中不受損害,再配合全金屬外殼設計,這些綜合措施使其成為目前世界上最堅固的傅里葉紅外光譜儀,它們都通過了美國軍方最嚴格的抗振性試驗,可以抵抗40G的衝擊和60Hz的振動。
專利的鑽石進樣技術
2004年由ASTM組織頒布了使用傅里葉紅外光譜儀監測在用潤滑油品質的ASTM E2412分析標準。標準中明確規定了紅外光譜儀必須使用透射池進樣裝置而且透射池的標準間隙應為100微米。傳統的實驗室紅外光譜儀均使用由兩片固定式KBr晶片所構成的透射池,透射池的兩端分別為油樣的進口和出口,在進樣時通過蠕動泵將油樣泵送至透射池內部,測試完成后再通過蠕動泵將清洗液送入透射池內進行清洗。這種透射池在分析在用潤滑油時存在很多嚴重缺陷:
ü 當油液較臟較粘時,透射池的進樣和清洗十分困難,完成一次完整的測試經常需要消耗30-60分鐘,甚至更長的時間;
ü 一些殘留在死角的油液很難被徹底清除,在進行下一次測試時就會和新油樣發生混合,導致嚴重的測量誤差;
ü 當在用油液中含有較多尖銳的金屬磨屑時,很容易造成透射池晶體材料的划傷和破損;
ü 潤滑脂樣品由於過於粘稠,因此無法用傳統透射池進行分析
傳統透射池分析在用潤滑油樣品的缺陷嚴重限制了紅外光譜儀在油液監測
領域的應用和推廣。為了解決這些缺陷,我們的研發部門專門開發了採用專利技術的旋轉寶鑽石透射池。此進樣系統由上下兩塊鑽石晶體構成,下晶體是固定式的,而上晶體配有把手可以旋轉。當上下晶體扣合時,晶體間的間隙恰好為100微米,因此完全符合E2412標準的規定。做樣時只需要將1滴被測油樣塗抹在下部鑽石表面即可,而測量結束后只需轉動把手使上晶體旋轉向上,然後用紙巾將上下晶體表面的油樣輕輕擦拭乾淨,隨後就可以進行下一個樣品的測量。這種進樣系統極大簡化了油樣的進樣和清洗過程,整個分析過程只需要1-2分鐘,也無需再使用昂貴的清洗溶劑;潤滑脂和高粘度樣品都可以輕鬆應對,同時由於採用了人造寶石材料,具有極高的硬度和耐磨度,大大提高了透射池的壽命。該進樣系統結合了ATR進樣的方便性和透射池進樣的高分辨率和高靈敏度,又有效克服了各自的缺陷,是紅外光譜儀進樣技術的一次全新革命。
功能強大的專業油液監測軟件:
美國的此家公司擁有強大的技術開發團隊以及豐富的油液監測經驗,其與多家國際著名的油液分析實驗室聯合開發的專業油液監測軟件,根據不同的油品種類和品牌,針對性開發了數十種定量或定性測量方法供用戶選擇,每一種方法都是大量實驗數據積累的結晶。除了可以提供數據性的報告,軟件也具備紅外譜圖分析與圖譜對比等功能。同時全開放式的軟件界面使用戶可以輕鬆對內置方法進行編輯和修改,或者根據自身應用特點自行開發和添加分析方法。
直觀的顯示界面:
Ø 界面直觀友好,報警層次用紅黃綠三色標明,並有界限值做為參考;
Ø 具有簡單趨勢分析功能,使用戶可以輕鬆了解油液品質的曆史變化趨勢.
開放式架構:
該軟件為全開放式架構,用戶可以更具需要修改和編輯各項參數
Ø 可以自由添加或取消測試項目
Ø 可以自由改變被測參數的特征峰區
Ø 可以自由設置測量方法:
– 峰高法(單點基線/雙點基線)
– 峰面積法(單點基線/雙點基線)
– PLS方法(特殊需要)
Ø 可以自由測量結果的表達方式
– 吸收度
– 實際值(ppm值或百分比含量)
– 界限值的百分比
Ø 可以自由設定定界限值(包括邊界值和報警值)
Ø 可以選擇樣品的紅外譜圖是通過吸光圖還是透光圖來表示
豐富的測量方法:
除了嚴格遵循ASTM E2412標準開發的內燃機油,極壓齒輪油和聚酯合成油測量方法外,研發部門為了加強測量的針對性和準確性,針對不同種類和不同品牌的油品開發了三十多種個性化的定量測量方法,除了潤滑油測量以外,還包括變壓器油、燃油和生物柴油的方法。現在我們仍然在開發各種新的測量方法,不斷擴展儀器的應用領域,而用戶在未來可以免費共享這些新方法。
Ø ASTM E2412 曲軸箱油測試方法
Ø ASTM E2412 齒輪油測試方法
Ø ASTM E2412 聚酯合成油測試方法
Ø 柴油機油狀態監測方法:
測試項目:水分,酚基抗氧化劑,氨基抗氧化劑,氧化,硝化,硫酸化副產物,積炭,柴油稀釋,乙二醇,抗磨添加劑,分散劑
Ø 水中防凍液含量測試方法
Ø 原油中水分含量(0-1%)測試方法
Ø 原油中水分含量(0-80%)測試方法
Ø 柴油中水分含量測定方法
Ø 燃料油中生物柴油含量測定方法ASTM D7371-07
Ø 水中油含量測定方法
Ø ASTM D2668變壓器油中抗氧化添加劑含量測試方法
Ø DTE PM220齒輪油狀態監測方法:
測試項目:水分,酚基抗氧化劑,氨基抗氧化劑,氧化,硝化,硫酸化副產物,酯類污染,抗磨添加劑,抗泡沫添加劑
Ø EP460齒輪油狀態監測方法:
測試項目:水分,酚基抗氧化劑,氨基抗氧化劑,氧化,酯類污染,抗磨添加劑,極壓添加劑,分散劑
Ø Exxon Spartan EP220齒輪油狀態監測方法:
測試項目:水分,氨基抗氧化劑,氧化,硫酸化副產物,酯類污染,ZDDP抗磨添加劑,抗泡沫添加劑,極壓添加劑
Ø Exxon Terrestic220齒輪油狀態監測方法:
測試項目:水分,酚基抗氧化劑,氨基抗氧化劑,氧化,酯類污染,ZDDP抗磨添加劑,極壓添加劑,抗泡沫添加劑
Ø Mobil 600XP460齒輪油狀態監測方法
Ø Mobil SHC220齒輪油狀態監測方法
Ø Mobil SHC626齒輪油狀態監測方法
Ø Mobil SHC636齒輪油狀態監測方法
Ø Royal Purple Synfilm ISO68齒輪油狀態監測方法
Ø DTE24A液壓油狀態監測方法
測試項目:水分,酚基抗氧化劑,氨基抗氧化劑,氧化,酯類污染,抗磨添加劑,極壓添加劑,抗泡沫添加劑
Ø DTE24B液壓油狀態監測方法
Ø DTE25液壓油狀態監測方法
Ø DTE26液壓油狀態監測方法
Ø EHC液壓油狀態監測方法
Ø Exxon Nuto68液壓油狀態監測方法
Ø FMC液壓油狀態監測方法
Ø Hitachi HN46液壓油狀態監測方法
Ø Quintolub 822-300cm液壓油狀態監測方法
Ø Quintolub 888-68液壓油狀態監測方法
Ø Royal Purple Synfilm GT100液壓油狀態監測方法
Ø Chevron GST32透平油狀態監測方法
測試項目:水分,酚基抗氧化劑,氨基抗氧化劑,氧化,硝化
Ø Exxon Terrestic GT32透平油狀態監測方法
Ø Royal Purple Syndraulic ISO32透平油狀態監測方法
強大的譜圖編輯功能:
Ø 用戶可以對樣品的紅外譜圖進行整體和局部放大;
Ø 用戶可以輕鬆的建立紅外譜庫,並將樣品紅外譜與譜庫中的圖譜進行比對;
Ø 用戶可以多種形式打印或輸出譜圖(包括單一譜圖,疊加圖,分置圖等);
Ø 用戶可以選配GRAMS軟件進行更高級的譜圖處理工作(包括多圖疊加,譜線標註等)。
譜線的對比
測量功能:
氧化度:
基本概念:潤滑油的基礎油主要由烴類物質構成,當這些烴類組分與氧發生化學反應,就會發生油液的氧化並生成乙醛,酮,酒精和羰基酸等氧化產物。
檢測目的:氧化是引起油液衰化的最主要原因。氧化產物會與油中的水分,磨損金屬等物質產生進一步的聚合反應而生成油泥,積碳等次生產物。這些原生或次生的氧化產物會導致油液酸值和粘度的提高,磨損的增加,濾網的堵塞和添加劑的損耗。因此檢測在用油的氧化度對於了解油液的衰化變質情況至關重要。
檢測方法:通過測量1800-1670cm-1譜段內的紅外吸收峰面積來測定油樣的氧化程度
水含量
基本概念:是指油中含水量的百分數(游離水、乳化水、溶解水)
檢測目的:水分污染是造成潤滑油衰化變質的最重要原因。過量的水分污染會破 坏油膜,降低潤滑性,加劇摩擦付部件的磨損,能夠與油品起反應,形成酸、膠 質和油泥水能析出油中的添加劑,降低油品的使用性能,低溫時使油品流動性變差,腐蝕、鏽蝕設備的金屬材料。
檢測方法:
由於水分對紅外的吸收受到很多物質的干擾,對油液中微量水分的測量一直是傅里葉紅外光譜儀的弱項,檢測限一般為500ppm以上,而我們憑借在紅外技術領域的強大研發實力,通過對算法的改進,開發出全新的微量水分分析方法,通過向油液中加入我們美國公司自行開發具有專利技術的水分穩定劑,使油樣中水珠的分布和尺寸更加均勻,對油液中水分的檢測限大幅提高到50ppm,而且通過大量對比實驗証明其測量精度與經典的卡爾費休水滴定法有非常好的相關性(3%到5%以內),因此本紅外光譜儀完全可以替代操作複雜的水分滴定儀,完成對油液中水分的現場精確快速測量。
Large droplets => IR scattered