油品分析是一项重要的预测维修技术。可靠性或服务专业人员，无论是管理船舶、机车或卡车车队，还是工业工厂的固定资产，都依赖于油分析数据来安排维护行动。
为了持续提高正常运行时间和降低维护成本，需要现场石油分析结果，利用石油分析数据和其他预测性维护技术做出更好的决策。
然而，以下挑战使现场石油分析变得困难:
- 油分析仪器不足
- 缺乏内部专业知识
- 危险化学品的物流处理和废物回收
的FluidScan手持式红外油分析仪是专门为解决可靠性专业人员面临的上述挑战而开发的。它提供基于联合石油分析计划(JOAP)和ASTM国际标准实践的流体状态评估。
该设备通过确定润滑油何时由于过度降解、污染或流体混合而必须更换，从而保护机械，这些被认为是润滑油更换的最常见原因。FluidScan测量合成流体和基于石油的流体和润滑剂中的关键油况参数，以检测使用点上的其他流体(乙二醇、水、不正确的润滑剂)造成的润滑油污染和降解。
FluidScan使用红外光谱分析流体和润滑剂，这是一种被广泛接受的用于测试污染和降解的技术。它被设计用于执行、显示和存储与实验室仪器相同的精度的分析，但在现场使用手持版本。
存储在设备数据库中的分析信息可以与FluidScan Manager软件同步。FluidScan Manager软件是一个功能强大的数据库分析包，运行在PC上，存档和趋势数据，并创建流体状况报告。
FluidScan润滑油状态监测器可应用于所有机械系统，在这些系统中，由于润滑油降解和/或污染导致的意外停机是不可接受的。重型建筑设备、船舶、卡车、飞机和军用车辆、发电和采矿设备、风力涡app亚博体育轮机或任何大型工业系统的操作人员都可以使用FluidScan根据油况而不是预先设定的距离或时间计划建立预测性维护计划。
FluidScan提供润滑油性能的即时现场分析，并在润滑油因降解或污染而需要更换时向用户发出警报。以下是实时现场分析的主要好处:
- 无需等待实验室分析结果
- 延长换油间隔
- 减少计划外的维护中断
- 灾难性故障的预防
- 降低操作和维护成本
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图1所示。FluidScan设备
专利光学和翻转顶部电池
独立的手持式FluidScan分析仪为用户提供流体状况的快速评估。采用专利翻转式取样池，无需进行样品制备和耗时的清理，可快速、简便地进行现场分析(图2)。
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图2。专利翻转式电池，无需溶剂清洗
FluidScan的核心是一个没有移动部件的专利中红外光谱仪。光谱仪收集红外光，这些红外光通过翻转顶部取样盒中的液体传输到波导中。然后，这个波导将光传送到一个类似棱镜的衍射光栅，衍射光栅将光反射到一个高性能阵列探测器，该探测器记录液体的红外光谱。
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图3。专利楔形光学设计
波导完全包含红外信号，减少任何大气干扰，增加光谱仪内部的光量。这样，FluidScan手持分析仪在手掌大小的设备中提高光谱分辨率和光吞吐量。
因此，它提供了足够的分辨率、信噪比和光谱范围，用于快速分析在使用中的润滑剂。这种独特的技术经过了优化，以降低功耗，允许开发一个坚固、高精度、紧凑的设备，使用锂离子电池可以运行长达8小时。
根据ASTM状态监测标准和行业规范，利用流体状态的关键红外信号获得实时流体状态。用户将样本加载到专利翻转顶部取样单元中，输入样本数据，并使用FluidScan的直观用户界面和导航板开始分析。
接下来，确定状态和支持流体条件参数并将其显示给用户，并且可以存储它们以进行趋势分析并导出到中央数据库。存储在FluidScan上的数据驻留在SQL数据库中，可以使用FluidScan Manager数据库软件同步该数据并将其下载到计算机。
该软件提供数据记录、警告、趋势和警报条件警报。虽然操作FluidScan不需要PC，但FluidScan Manager桌面应用程序使数据输入和报告更容易。
多变量校准和与实验室结果的数据关联
大多数石油分析用户会将FluidScan的结果与传统的非现场实验室的结果进行比较。大多数实验室使用湿化学滴定仪和台式FTIR光谱仪的组合来报告润滑剂条件参数。
FluidScan优于实验室FTIR的一个优点是，它可以报告关键特性的绝对定量结果，如发动机油或水污染的乙二醇、TBN、水和烟灰以及工业润滑油的TAN。如FluidScan所提供的，只有通过参考正确的流体类型并对特定类型的流体性质进行校准的红外光谱才能获得良好的绝对定量结果。
FluidScan设备根据液体的光谱特征、化学组成和用途将液体分类为称为家族的组。在每个家族中，所有流体的光谱在给定的污染或降解量下以类似的方式变化。
这些量是由指定的家族特定算法精确测量的，这对最常见类型的油的最重要的性质产生定量结果。采用多变量校准，即使是复杂的污染样品也能获得定量读数。
Spectro Scientific的研究、开发和应用团队从一个常用润滑油的庞大数据库中创建了一个广泛的光谱库。化学计量学技术被用来在给定的校准中自动地减去干扰的存在。
烟灰校准烟灰百分比确定的热重量分析;TBN, TAN和水直接校准到湿化学滴定读数;乙二醇和不正确的液体百分比被校准到已知浓度的不相容液体和乙二醇制备的样品。表1总结了FluidScan的主要特性和与此校准过程相关的ASTM协议。
表1。关键FluidScan参数和相应的ASTM协议
| FluidScan财产 |
参考实验室的方法 |
| AW添加剂 |
ASTM D7412 / E2412(红外光谱) |
| 氧化 |
ASTM D7414 / E2412(红外光谱) |
| 硫酸盐化作用 |
ASTM D7415 / E2412(红外光谱) |
| 硝化反应 |
ASTM D7624(红外光谱) |
| 乙二醇 |
ASTM E1655和E2412 |
| 烟尘 |
热重分析 |
| TBN |
ASTM D4739(滴定) |
| 棕褐色 |
ASTM D664(滴定) |
| 水 |
ASTM D6304(卡尔费歇尔滴定法) |
表2。FluidScan参数设置油类型
| 石油类 |
流体扫描测量的特性 |
| 传输 |
水(PPM)，氧化(Abs/0.1mm) |
| 液压-防火(磷酸酯) |
水(PPM)， TAN (mg KOH/g) |
| 液压——航空航天 |
|
| (合成液压油) |
水(PPM)，氧化(Abs/0.1mm)，
异形流体矿物基(mil - h - 23304)(%)和异形流体发动机油(MIL-H-23699) (%) |
| 传热(淬火油) |
水(PPM)，氧化(Abs/0.1mm) |
| 工业(蒸汽、汽轮机、液压、压缩机、冷水机、齿轮等) |
水(PPM)，氧化(Abs/0.1mm)， TAN (mg KOH/g) |
涡轮机航空航天(合成气体
透平油) |
水(PPM),
TAN (mg KOH/g)，抗氧化剂(消耗%) |
发动机(用于不同发动机类型的发动机油，包括汽油，柴油，重型柴油，
HFO，天然气等) |
水(PPM)，氧化(Abs/0.1mm)，
TBN (mg KOH/g)，硫酸盐(Abs/0.1mm)，硝化(Abs/cm)，煤烟(%)，乙二醇(%)，
反穿(%) |
| 乙醇汽油 |
乙醇(%) |
| 在柴油 |
名声(%) |
| 生物柴油原料 |
水(PPM)， FFA % |
| 生物柴油 |
水(PPM)， TAN (mg KOH/g)，
总甘油(%) |
为了将正确的算法应用到特定的样品中，FluidScan被用来测量与待测服役油相同类型的新油的光谱。光谱匹配软件用于分析新的润滑油，并将未知样本与FluidScan数据库中已存储的润滑油进行最佳匹配。
在使用寿命的任何阶段，都可以将与润滑剂相关的算法应用到油样中，从而获得定量结果。图4显示了实验室和FluidScan在役涡轮油TAN数据相关性的一个例子。
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图4。在用涡轮油总酸值化学滴定与流体扫描
报警限值和参考油库
除了报告这些属性的定量值外，FluidScan以易于理解的“go”、“no go”格式提供结果。这是通过对每个属性使用绝对警告值和警报值来实现的。报告使用简单的绿色、黄色和红色系统来指示流体在限制内、超过警报限制和接近警报状态(图5)。
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图5。Go/No-go结果基于参考库中的告警限制
此外，系统还预先设置了FluidScan数据库中每个流体相关属性的警告和警报限制。这些默认警报基于行业最佳实践。所有报警和警告限制可以完全定制，每个限制可以设置一个上限和/或下限。
它们可以被修改以符合特定的应用或设备制造商的建议。app亚博体育FluidScan软件中的一个系统允许用户在设备的板载SQL数据库中定义设备部件作为资产。app亚博体育用户可以用自己的一套属性限制定义每个资产，然后保存样本测量值并与该设备相关联。app亚博体育
FluidScan具有内置参考油库，为船舶、汽车、铁路、工业和军事应用进行了优化。总库包括超过450种合成润滑油和矿物，超过60个品牌，并在不断增长。所有润滑剂的起始值都与数据表或实验室测量值相对应。
Validate Fluid功能是FluidScan的一个关键特性，它将干净样本的光谱与参考库中的光谱进行匹配。用户可以使用该功能来识别不正确的润滑剂，然后再将其引入系统。
结论
专利红外技术、独特的校准算法、采样翻转电池和FluidScan中集成报警限制的大型参考库的结合，将FTIR、TAN/TBN滴定和卡尔·费歇尔滴定的能力交给了可靠性工程师。
所有这些都不需要昂贵的化学品、漫长的测量过程或训练有素的化学家来进行测试。FluidScan简化了现场油液分析，使可靠性工程师能够像进行热成像和振动分析一样进行油液分析。通过在维护路径上携带FluidScan，来自这三种主要技术的信息可以轻松集成，从而做出更好的预测性维护决策。
这些信息已经从AMETEK Spectro Scientific提供的材料中获得，审查和改编。亚博网站下载
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