本文描述了先进LaserNet罚款(LNF) Q200仪器在实验室提供了一种经济、准确石油碎片粒子替代传统的分析方法。yabo214
LNF提供了一个“一站式采购解决方案”来确定类型,生产,机械故障和严重程度通过测量大小、分布、生产速度和形状特性(“剪影”)的润滑油中磨屑。本文的重点在于提供细节LNF如何操作以及其粒子计数法和光学图像分析比较激光粒子计数器和传统风格分析铁粉记录术。
最后,有两个案例,一个用于发动机测试单元和一个用于齿轮箱加速失败试验演示LNF技术提供独特的、活跃的机器磨损结果,没有定性的主体性和传统的铁谱分析的潜在成本。
LNF技术概述
LNF是粒子形状分类器由海军研究实验室和洛克希德·马丁公司联合开发的海军研究办公室,还提供了一个高度精确的粒子对粒子数大于4µm使用激光成像技术和先进的图像处理软件。yabo214
剪影照片的所有粒子大于20µm主要维度进行分类自动分yabo214成以下类别:
这些粒子数的仪yabo214器和定量测量活动提供机器磨损。位图图像然后保存,可以印在请求审查。可靠性工程师可以使用LNF数据做出更明智的决定,通过趋势总粒子粒度分布和一个次要类别。yabo214
图1显示了LNF的基本工作原理。这包括以下几点:
- 代表石油样品从润滑系统和单位。
- 石油是通过专利观察细胞与脉冲激光二极管冻结背景粒子运动。
- 相干光通过流体和成像到电子相机。
- 每个粒子生成图像进行了分析。yabo214
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图1所示。LaserNet罚款®工作原理
确定粒子在流体、形状特征超过20µm,粒子是分为一个穿的类别或污染物类别。yabo214分类是通过使用一个人工神经网络发展专门为LNF系统。
形状特征是选择提供最优分配类之间的区别疲劳、切割、严重的滑动,非金属颗粒、纤维、泡沫、水和空气泡沫如图2所示。yabo214
人工神经网络是建立使用一个扩展库的粒子被人类专家。yabo214
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图2。粒子形态类的例子
LNF相比,光学粒子计数器
LNF执行相同的函数作为传统激光粒子计数器和分析铁粉记录术。然而,LNF利用传感阵列的二维(640 x480像素),而粒子计数器只使用一维数组。LNF可以检查高颗粒浓度添加了这个空间的多样性,没有特殊的样品制备,还可以提取粒子形态。
形状识别能力,粒子计数LNF不受污染的存在气泡或自由水。相反,这两个项目是减去从废墟中,与自由水比例分别确定。
LNF不需要校准用标准参考材料,由于测量精度是内在其配置。其粒径的测量取决于相机的像素大小和光学放大功率,这两个是固定的元素仍然几乎不变。下面的图3比较了粒子计数器LNF对各种分析因素。
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图3。LNF而激光粒子计数器风格
LNF和传统铁粉记录术
铁谱分析技术已经上很长一段时间了,一种标准方法确定的磨损机制中发现的错误和严重程度机械润滑。传统的铁粉记录术的主要缺点是:
- 测试耗时。因此,铁粉记录术是在案件的基础上完成的
- 需要一个训练有素的分析师获得有意义的结果
- 最终的结果是严格定性
然而,LNF计数和分类所有粒子在其观察细胞提供定量、可重复的测量对于趋势的早期评估yabo214机器的状态。图4比较了铁谱分析技术与LNF-based上分析分析因素。
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图4。LNF对比分析铁粉记录术
案例研究
LNF进一步证明的能力在这两个案例:
案例1:发动机测试单元
用过的油样本从一个引擎检索其磨合期间在本例中,LNF之间的协同作用和其他技术,如光谱穿金属铁谱分析技术是上分析和分析这个例子所示。
LNF结果清楚地描绘了典型的和预期的高水平的大型穿粒子在磨合。yabo214大量的粒子不到15µm大小的条形图所示穿摘yabo214要屏幕,如图5所示。粒子的数量超过20µm切割所示yabo214,严重滑动、疲劳和非金属穿类别。
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图5。穿摘要屏幕
图6显示了一个LNF粒子轮廓的图像映射对于此示例。大部分的粒子被LNF并量化yabo214在穿总结严重滑动和疲劳粒子。
铁谱分析技术,上这一事实证实了传统分析如图7所示。光谱石油这个示例的分析也显示了一个高水平的磨损金属包括铝、铜和硅。
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图6。图像映射引擎测试细胞样本
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图7。Ferrograms磨合期间严重滑动磨损和铜粒子
案例2:齿轮箱加速破坏试验
ONR下煤层气项目,加速齿轮箱故障测试进行了宾夕法尼亚州立大学在机械诊断试验台(MDTB)设施ONR下煤层气项目。
这些测试是进行单级减速10 hp变速箱。大约四天变速箱是争论的最大正常负载提供的发电机输出轴。3 x /扭矩应用之后,然后系统跑到失败。每2 h系统停了现场检查和石油抽样。
总粒子浓度5-15µm尺寸范围显示一般减少运行期间,这是由于逐步撤消的碎片生成的试车期间作为样本,取而代之的是清洁液。然而,越来越疲劳粒子集中在几个大小范围在3 x /扭矩应用。yabo214
结论
LNF是一个独特的分析工具和方法,结合自动颗粒形状分类和粒子计数,用过的油颗粒分析的两个基本功能。所示的案例研究,通过结合这两个特性,早期的一些潜在的问题可以通过增加整体检测粒子的浓度,同时,可能问题的根源可以从形状分类诊断。
LaserNet罚款®Q200你详细的石油分析仪器提供了一个动态的解决方案需要同时提供实质性的成本效益比光学粒子计数器和铁谱分析技术的技术上的传统。
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