隨著現(xiàn)代化工業(yè)的高度發(fā)展，如何保障機(jī)械設(shè)備安全運行、減少故障停機(jī)事故、降低維修成本己成為刻不容緩的課題，擺在直接從事生產(chǎn)實踐的工程師們和從事相關(guān)理論研究的教授們面前。20世紀(jì)60年代，由美國宇航局發(fā)起，成立了第一個國際性的機(jī)械故障診斷專業(yè)協(xié)會___機(jī)械故障預(yù)防組織，以研究、交流、總結(jié)、開發(fā)機(jī)械故障診斷技術(shù)。經(jīng)過幾屆年會的成功舉行，這個組織把當(dāng)時己有的診斷技術(shù)劃分為熱工參數(shù)測量、振動監(jiān)測和油品分析三大領(lǐng)域。時至今日，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是計算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，己使工程師們手中逐漸擁有了更多的機(jī)械故障診斷手段，所涉及技術(shù)范圍之廣遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這三個領(lǐng)域字面上的含義。但油分析技術(shù)仍以它獨特的優(yōu)勢，成為人們更加青睞和傾力發(fā)展的有效方法。
油液分析技術(shù)的起源可以追溯到20世紀(jì)40年代，為了滿足空軍機(jī)群高可靠性飛行的需要，美國首先將原用于分析液體或固態(tài)樣品元素組成的光譜技術(shù)移植到對機(jī)械潤滑油中所含微量磨損元素的測定上來。通過測量油中不溶物形式存在的磨損微粒-------磨粒的含量，判斷與產(chǎn)生這些磨粒相關(guān)摩擦副的工作狀態(tài)。這種方法在美國空軍、鐵路以及其后在英國、前蘇聯(lián)鐵路的成功運用，使油品分析技術(shù)得以肯定，并“約定俗成”賦予這一名詞以新的技術(shù)內(nèi)涵。到了20世紀(jì)70年代，鐵譜技術(shù)的問世使油液分析技術(shù)如虎添翼。因為自從有了鐵譜技術(shù)之后，診斷工程師們不但可以獲知油中或其他液體工作介質(zhì)中機(jī)械磨損產(chǎn)物是否超限存在和存在總量的多少，而且還可直接觀察到它作為一個磨粒群體存在的形式和組成這個群體的每個單體存在的形態(tài)。由此，磨粒分析技術(shù)應(yīng)運而生。游弋在成千上萬個多姿多彩的磨損微粒微觀大千世界之中，去采集豐富的信息和探索機(jī)械磨損規(guī)律，這種描述可以說是對磨粒分析技術(shù)的一種形象的比喻。
迄今，油液分析技術(shù)己經(jīng)組成一個大的家庭，這其中既包括光譜技術(shù)、鐵譜技術(shù)、顆粒計數(shù)技術(shù)、紅外光譜技術(shù)、氣相色譜技術(shù)等以油液中磨(微)粒為信息載體的分析技術(shù)，也包括對諸如粘度、閃點、總酸(堿)值、水分、機(jī)械雜質(zhì)等油液自身理化性能的測試技術(shù)等等。我國在這個領(lǐng)域的研究與開發(fā)工作近年來己有長足進(jìn)步。目前不但與西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家在技術(shù)水平上旗鼓相當(dāng)，而且令人矚目地取得工業(yè)應(yīng)用的顯著經(jīng)濟(jì)效益。油品分析技術(shù)己在摩擦學(xué)理論界和設(shè)備診斷工程界占有重要的一席之地，它在大型機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測中獨樹一幟的成功應(yīng)用初步形成了油液監(jiān)測這一具有交叉專業(yè)特點的工程技術(shù)范疇。
然而，與突飛猛進(jìn)的儀器硬件裝備的不斷改進(jìn)相比，作為磨粒分析依據(jù)之一的磨粒圖譜其研究和開發(fā)工作就略顯單薄而極不適應(yīng)它應(yīng)有的重要地位了。本書試圖在總結(jié)多年鐵譜儀研制和將其應(yīng)用于鐵路內(nèi)燃機(jī)車狀態(tài)監(jiān)測所取得的經(jīng)驗之基礎(chǔ)上，向讀者展示產(chǎn)生于柴油機(jī)不同磨損期的典型磨粒、描述其形貌特征、介紹其識別方法、說明其產(chǎn)生機(jī)理、對照其相應(yīng)的機(jī)器狀態(tài)。這些典型磨粒的鐵譜照片源自于對229臺機(jī)車和其他設(shè)備的監(jiān)測，選自1600余個油樣的鐵譜分析和2500余張顯微拍攝。書中還全面系統(tǒng)地介紹了作為磨粒獲取和分析手段
的鐵譜技術(shù)之基本理論、儀器結(jié)構(gòu)、操作方法和最新發(fā)展。眾所周知，柴油機(jī)是摩擦副種類較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工況惡劣的熱工機(jī)械。在高溫、高壓、高速工況條件下產(chǎn)生的磨粒，既有特殊性又有代表性。可以詳陳，以此為主要內(nèi)容的磨粒圖譜對把握磨粒特征和識別方法具有普遍意義。
應(yīng)該指出的是：磨粒圖譜的編制是一個過程，一個伴隨著磨粒分析技術(shù)不斷發(fā)展的過程;一個磨粒典型不斷豐富、識別方法不斷提高、理論闡述不斷深入的過程。這個時間過程為我們開辟了一個進(jìn)行以下三個方面的相關(guān)理論研究、相關(guān)技術(shù)開發(fā)的空間。首先是磨粒分析方法在更多工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究，它在數(shù)量和種類上提供更豐富的典型磨粒資源。第二是摩擦學(xué)磨損理論的深入研究，它為磨粒生成的機(jī)理做出更為科學(xué)的解釋。第三是計算機(jī)圖形識別技術(shù)的研究，它將為磨粒特征做出理化的描述，甚至帶來磨粒識別方法的根本變革。可以預(yù)料，在今后相當(dāng)一段時間內(nèi)，磨粒分析技術(shù)的研究與應(yīng)用，仍是工業(yè)摩擦學(xué)和設(shè)備診斷工程領(lǐng)域中的前沿課題。人們期望更全面的掌握磨粒圖譜資源、更有效地應(yīng)用磨粒分析技術(shù)從而創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。
本文摘自楊其明著《磨粒分析――磨粒圖譜與鐵譜技術(shù)》一書部分章節(jié)，版權(quán)歸原作者所有，出于傳遞更多信息和學(xué)習(xí)之目的，并不意味亞泰光電贊同其觀點或證實其內(nèi)容真實性，本文內(nèi)容僅供參考。
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