油液微水傳感器專家講解油液中的水分現(xiàn)象
來源：本站 作者：admin 時(shí)間：2021-08-26 07:05:01 點(diǎn)擊：1569
油液微水傳感器專家講解油液中的水分現(xiàn)象
（1）油液中水分主要來源于冷卻液泄漏、空氣中水分凝結(jié)和外界經(jīng)呼吸帽或密封系統(tǒng)進(jìn)入的水分。水分以溶解水、乳化或游離水等三種形式存在油液中。
① 懸浮水
水以細(xì)小液滴狀懸浮在油中，使之成為乳化液，此種情況可采用真空干燥法去除。
② 溶解水
水以分子狀態(tài)均勻分散在烴類分子中，就叫溶解水。其溶解量取決油品化學(xué)組成和溫度，溫度越高，溶解量越多。因溶量不多，可以不計(jì)。油品溶解水分能力有限，如液壓油溶解200～400ppm，發(fā)動(dòng)機(jī)油溶解200～750ppm，變壓器油則僅能溶解30～50ppm。當(dāng)然溫度升高，油品溶解水分能力提高。當(dāng)油品外觀乳化后，表明油中水分含量已超出油品的溶解能力。
③ 游離水
析出的細(xì)小水粒，聚在大水滴，從油中沉降下來呈油水分離狀態(tài)存在。
（2）水分的危害
通常油品分析中無水（0.03%以下為痕跡）是指沒有游離水和懸浮水，溶解水是很難去掉的。那么油中有水有什么危害呢?
① 油中有水冬季結(jié)冰，堵塞管道和過濾器。
② 水存在增加潤滑油腐蝕性和乳化性。
③ 降低油品介電性能，嚴(yán)重引起短路，燒毀設(shè)備。
④ 潤滑油有水，易產(chǎn)生汽泡，降低油膜強(qiáng)度。
⑤ 水加速油品氧化。
⑥ 水能與雜質(zhì)和油形成低溫沉淀物，稱油泥。
⑦ 潤滑油水高溫產(chǎn)生蒸汽，破壞油膜。
⑧ 對酯類油，還會(huì)水解添加劑，沉淀，這種情況即使把水除掉，也不能恢復(fù)添加劑原來性能。
⑨ 一般潤滑油中含水意味著軸承死亡。油中含0.2%水，軸承壽命就減了一半；含3%水就只剩下15%。
潤滑系統(tǒng)中的水分主要大氣中的潮濕空氣，如軸承損壞，冷卻水就會(huì)沿著損壞的水封端面進(jìn)入軸承，從油箱通氣孔吸入的潮濕空氣冷凝成水珠滴入油液，或水分通過油箱的呼吸作用進(jìn)入系統(tǒng)。由于油和水的親和能力，幾乎所有礦物油都具有不同程度的吸水性，其中潤滑油的吸水飽和度為500～600ppm。當(dāng)含水量超過飽和度時(shí)，過量的水則以游離水和乳化水的形式存在于油液中。油一旦乳化，對潤滑系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害，必須換新油。因此加油口必須旋緊，油桶放干燥地點(diǎn)。如露天存放，應(yīng)臥式堆放，減少桶口積水，避免桶“呼吸”吸入水分。
（3）如何解決液壓系統(tǒng)中混入水的問題?
① 水進(jìn)入液壓系統(tǒng)大致有3個(gè)途徑：機(jī)械故障如密封不好，冷卻盤管滲漏使水進(jìn)入油中； 在濕熱的氣候下，油箱呼吸而帶入；工作環(huán)境潮濕，雨、雪，融冰產(chǎn)生水的污染。
② 水對液壓系統(tǒng)的危害
能夠與液壓油起反應(yīng)，形成酸、膠質(zhì)和油泥，水也能析出油中的添加劑；水的最主要影響是降低潤滑性，溶于液壓油中的微量水能加速高應(yīng)力部件的磨損，僅從含水（100～400）×10-6的礦物油滾動(dòng)軸承疲勞壽命研究表明，軸承壽命降低了30%～70%。水能造成控制閥的粘結(jié)，在泵入口或其它低壓部位產(chǎn)生氣蝕損害；腐蝕、銹蝕金屬。
③ 解決的辦法
加強(qiáng)油中水含量的監(jiān)測；室外使用的液壓設(shè)備，最好用防風(fēng)雨帳篷；加強(qiáng)系統(tǒng)密封措施、防水進(jìn)入；油箱呼吸孔裝干燥器；有條件的系統(tǒng)可安裝“超級(jí)吸附型”干燥過濾器。
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機(jī)械設(shè)備在使用過程中，由于環(huán)境以及內(nèi)部運(yùn)行產(chǎn)生的各種磨粒會(huì)對潤滑油的質(zhì)量、性能產(chǎn)生影響，從而加速機(jī)械設(shè)備的磨損，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備性能下降，使用壽命縮短等。在工業(yè)實(shí)踐中，通過控制機(jī)械設(shè)備潤滑油的清潔度，及時(shí)處理潤滑油中的污染物或者換油，保持機(jī)械設(shè)備潤滑油的清潔可以有效延長設(shè)備使用壽命、保持設(shè)備高效率運(yùn)行。因此，對潤滑油清潔度的檢測成為油液狀態(tài)監(jiān)測的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
關(guān)于油液清潔度標(biāo)準(zhǔn)，目前世界上已被廣泛采用的是國際標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制定的ISO 4406標(biāo)準(zhǔn)，其它標(biāo)準(zhǔn)如美國航天學(xué)會(huì)制定的NAS 1638，汽車工程師學(xué)會(huì)制定的SAE AS4059。NAS1638標(biāo)準(zhǔn)雖然在近海工業(yè)及航空工業(yè)有應(yīng)用，但實(shí)際上已被廢除。SAE AS4059雖然在特定行業(yè)有應(yīng)用，但沒有獲得廣泛認(rèn)同。綜上所述，一般談到油液清潔度標(biāo)準(zhǔn)，還是以ISO 4406來做參考。
ISO清潔度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)引用的是1mL樣品液中大于4、6和14μm的顆粒數(shù)量，因此ISO標(biāo)準(zhǔn)的污染等級(jí)代號(hào)由三個(gè)代碼組成，如 ISO 4406:19/16/11, ISO 4406: 21/19/16等。
以ISO 4406: 21/19/16為例，
第一個(gè)代碼21，表示油液中大于4μm的顆粒數(shù)量其區(qū)間范圍所在的污染等級(jí)為21；
第二個(gè)代碼19，表示油液中大于6μm的顆粒數(shù)量其區(qū)間范圍所在的污染等級(jí)為19；
第三個(gè)代碼16，表示油液中大于14μm的顆粒數(shù)量其區(qū)間范圍所在的污染等級(jí)為16。
由于大于6μm、14μm的顆粒都大于4μm的顆粒，因此對大于4μm的顆粒計(jì)數(shù)是包括6μm、14μm的顆粒。
ISO 4406清潔度標(biāo)準(zhǔn)由三個(gè)代碼組成
各代碼所指的顆粒數(shù)區(qū)間范圍見下圖
油液清潔度的判定隨著光譜、能譜、射線分析技術(shù)的應(yīng)用，油液清潔度等級(jí)測試技術(shù)不斷提高，其科學(xué)性、準(zhǔn)確性也得到認(rèn)可，在煤礦機(jī)械設(shè)備，以及工業(yè)制造、國防、航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。目前常用的在線式或者便攜式油液清潔度設(shè)備一般采用顆粒計(jì)數(shù)法來判定油液清潔度，是目前最精確的實(shí)驗(yàn)室測定方法之一，但儀器價(jià)格稍微偏昂貴一些。
自動(dòng)顆粒計(jì)數(shù)器可分為遮光性、光散射性和電阻性3類，其中遮光型顆粒計(jì)數(shù)法是最常用的。它的原理是利用光電傳感器采集信號(hào)，直接測定油液中顆粒污染物的大小和數(shù)目，繼而判定油液的清潔度等級(jí)，精度高，但同時(shí)容易受油中氣、水珠的影響。對于污染嚴(yán)重的油液必須對顆粒密度過大、透光差的油液進(jìn)行稀釋。隨著技術(shù)的進(jìn)步以及過濾性能的提高，顆粒計(jì)數(shù)器的測試精度都逐步提高，對油液清潔度的判定精度也更精準(zhǔn)。
此外，分析鐵譜技術(shù)也是非常有效的手段，它不只是單純的油液檢測技術(shù)，同時(shí)能對污染物顆粒的形狀、顆粒物濃度、粒度進(jìn)行分析，反映磨損程度及趨勢，但儀器價(jià)格較昂貴。目前最新的顯微數(shù)字圖像處理技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于油液磨損分析，油液清潔度判定，從而提供了全新的、方便快捷、精確度高的檢測手段。
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