润滑剂状态监测中FluidScan红外光谱 - 由总酸值(TAN)或氧化确定降解润滑剂

为了证明所述FluidScan手持状态检修用于测量润滑剂的物理性质的系统的有效性,采取了若干举措,以比较从FluidScan由独立实验室技术获得的那些获得的结果。本应用笔记是一个在一系列证明FluidScan的所要求的有效的预测性维护程序来分析在职润滑剂的物理特性的能力。

与湿化学滴定法和实验室FT-IR光谱法相比,FluidScan测定润滑剂降解的能力是本应用说明的主题。测试结果表明,FluidScan能够提供高质量的在役润滑剂降解分析结果。

FluidScan手持式维护系统

FluidScan是通过确定保护机械当润滑剂需要改变由于过度污染或劣化的手持状态检修系统。其检测能力可以通过测量在合成和石油基润滑剂和流体键油条件参数在使用点确定润滑污染,降解和交叉污染。该FluidScan采用了全新的创新专利翻盖采样单元。

所述FluidScan分析使用红外光谱,已发现广泛接受作为初级试验污染和退化的技术润滑剂和流体。它执行与类似精度实验室仪器的分析,但在现场这样做将掌上设备。

为什么总酸值或氧化?

总酸值和润滑油氧化是油分析实验室用来确定在使用中的润滑油劣化程度的分析测试。润滑剂的酸性越强,其降解程度就越高。氧化是润滑油降解的一种形式,它发生在润滑油分子长时间暴露在氧气中,并由高温操作加速。当油或液压油分解时,它们通常会形成酸性副产品,对金属部件具有腐蚀性,加速磨损,形成沉积物并增加粘度。

因此,当流体降解时,腐蚀性酸的水平会随着部件失效的危险而增加。有些液体在配方中已经是酸性的了。因此,有效的监测需要与新油或以前的样品进行比较。湿化学滴定技术可用于准确测定润滑剂的降解。然而,大多数现代实验室采用更简单、更便宜的测试方法,如FT-IR或红外光谱法来测量氧化值和酸值,因为这些技术不需要复杂的化学分析。

总酸值(TAN)和氧化通过FluidScan

为了证明FluidScan的,以确定在役油从各种海军平台收集的润滑剂降解的,合成的和石油基础能力。将样品来自润滑剂的两个家族,MILPRF- 23699的合成多元醇酯油和MIL-PRF-2104的石油基础油。将油样品然后通过FluidScan分析,结果进行比较,以酸值和氧化的测量如由海军油分析程序(NOAP)实验室提供的相同的样品。

红外光谱法检测润滑油降解

合成润滑剂的润滑剂降解是通过红外光谱仪在3180厘米的范围内测量-1到3750厘米-1.图1示出FluidScan对具有不同程度的润滑油范围从0到20个的酸值的润滑剂的红外光谱响应。如可从图中可以看出,FluidScan可以在劣化程度之间容易区分。

对在役油样品扫描,以展示FluidScan
图1。对在役油样品扫描,以展示FluidScan的敏感性降解润滑油不同程度的

图1所示的扫描对实验人员和科学家来说是有意义的,但对维护专业人员来说不一定。因此,FluidScan进行了校准,以提供行业标准单位的读数,易于存储和使用,作为预测性维护计划的趋势基础。为此,化学计量校准存储在FluidScan中,以提供与酸值和氧化的良好相关性。有关化学计量校准的说明,请参阅下一页的侧栏。

为了进行比较,海军石油分析计划实验室使用湿化学滴定法对MIL-PRF-23699服役油样进行酸值分析。然后将mgKOH/g的结果与FluidScan分析进行比较,如图2所示。

使用MIL-PRF-23699样品中总酸值(mgKOH/g)的NOAP和FluidScan读数。
图2。使用MIL-PRF-23699样品中总酸值(mgKOH/g)的NOAP和FluidScan读数。

在FluidScan上进行的测试与NOAP实验室进行的酸值测试之间的相关性非常好,相关系数超过99%。美国海军石油分析计划实验室使用台式傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对MIL-PRF-2104样品进行了ASTM标准操作规程E-2412的分析。使用FluidScan对相同的样品进行分析,结果对比如图3所示。

使用MIL-PRF-2104样品中的NOAP和FluidScan氧化读数(abs/mm-2)
图3。NOAP和氧化FluidScan读数(ABS /毫米-2)用MIL-PRF-2104样品中

基于氧化分析的润滑剂降解数据与FT-IR光谱仪FluidScan的相关因子大于96%。

应用于液体扫描化学计量学的化学计量学

化学计量学可以定义为数学、统计、图形或符号方法的应用,以最大限度地从数据中提取化学信息。化学计量学使用数学和统计方法来提高对化学信息的理解,从而为光谱分析人员提供有效的方法来解决光谱数据分析的校准问题。

液体扫描的化学计量校准

在FluidScan中使用化学计量学校准,因为正如ASTM E2412中所记载的那样,燃气轮机油中与TAN相关的红外信号受到水污染的干扰。因此,为了获得FluidScan的定量读数,使用化学计量学校准来自动从光谱的TAN区域中减去水中存在的影响。为此,我们收集了一个广泛使用的MIL-PRF-23699的TAN值和水值的数据库,并使用主成分回归进行分析。

总酸值的线性回归分析

对TAN活性区域周围的吸光度进行线性回归分析,即。3180至3750厘米-1.这个过程一般包括以下步骤:

  • 收集广泛使用的样品的FluidScan光谱。
  • 收集相应的实验室TAN和水的读数。
  • 选择感兴趣的光谱区域,其中性质具有最高的相关性(例如。3180至3750厘米-1为TAN)。
  • 用相应的实验室读数对光谱区域进行主成分回归。

这个过程产生了一组数字,当乘以涡轮油的未知光谱时,就产生了感兴趣的性质(例如。TAN),单位为mgKOH/g。

总结

本应用说明中描述的测试和数据表明,FluidScan可以根据酸值或氧化水平提供高质量的润滑油降解分析结果,与实验室仪器提供的分析结果相当。

FluidScan提供关于流体降解的有益信息,可用于基于油品分析的维护建议。通过在设备现场提供这样的结果,可以更及时地采取纠正措施,而不必等待中央实验室的分析结果。app亚博体育

Spectro Scientific.

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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引用

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  • 美国心理学协会

    AMETEK斯派克的科学。(2020年10月26日)。使用流体扫描红外光谱法监测润滑剂状态-通过总酸值(TAN)或氧化法测定润滑剂的降解程度。AZoM。于2021年7月16日从//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=4579检索。

  • MLA.

    AMETEK斯派克的科学。使用流体扫描红外光谱法监测润滑剂状态-通过总酸值(TAN)或氧化法测定润滑剂的降解性氮杂.2021年7月16日。< //www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=4579 >。

  • 芝加哥

    AMETEK斯派克的科学。使用流体扫描红外光谱法监测润滑剂状态-通过总酸值(TAN)或氧化法测定润滑剂的降解性AZoM。//www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=4579。(2021年7月16日通过)。

  • 哈佛大学

    AMETEK Spectro Scientific. 2020。润滑剂状态监测中FluidScan红外光谱 - 由总酸值(TAN)或氧化确定降解润滑剂.viewed september 16, //www.washintong.com/article.aspx?ArticleID=4579。

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