顆粒計數器反沖洗技術的巧妙應用

摘要：目前，常用于檢測液壓油污染度的儀器為顆粒計數器，它提供了一種快速、準確的顆粒尺寸分析手段，具有許多不可比擬的優點，但是它本身也有自己的局限性，油液中較大的顆粒會殘留在儀器中，甚至這些污染物會干結在傳感器內，增加清洗的難度，縮短儀器使用壽命，同時影響設備檢測的精準度。本文巧妙的運用反沖洗技術提高顆粒計數器的精準度和使用壽命。

關鍵詞：顆粒計數器； 污染度； 反沖洗

1.前言

在液壓潤滑系統中，油液的污染程度直接影響著液壓系統的性能和可靠性。這就要求我們必須將油液的污染度等級控制在系統許可的范圍內。目前以光吸收原理工作的液體自動顆粒計數器已成為廣為人們接受的一種測定油液污染度的主要工具。油脂實驗室目前采用的是Abakus顆粒測量分析儀。在現場由于油液長期在設備運行中不同程度的污染，經常會含有一些較大的顆粒，這些顆粒就會殘留在儀器中，甚至這些污染物會干結在傳感器內，增加清洗的難度，縮短儀器使用壽命，同時影響設備檢測的精準度。

雖然自動顆粒計數器提供了一種快速、準確的顆粒尺寸分析手段[1]，具有許多不可比擬的優點，但是它本身也有自己的局限性，限于光電轉換元件的性能，目前的自動顆粒計數器

所能檢測的顆粒下限為4μ左右。

另一方面，自動顆粒計數器要求分析的液體無肉眼可見的雜質、氣泡、或油液介質中含

有水滴等[2]，否則儀器就會被這些污染物堵塞，引起測量系統卡死的狀況，一些大顆粒污染物在測量過程中會殘留在儀器中，當再次測量油液時，殘留的顆粒會被儀器再次識別，從而影響檢測的精準度及使用壽命。

2.顆粒計數器工作原理

自動顆粒計數器為ABAKUS分析儀是德國KLOTZ公司生產的便捷式高精度的顆粒測量分析系統，可用于油品、水或其它透明液體中顆粒含量的檢測，其主要特點是采用遮光型傳感器。如圖1所示，從光源發出的光通過平行光管后，被聚集成一束非常均勻且平行的光束，經傳感區的窗口射向光電二極管[3]。傳感區部分由透明的光學材料制成，被測試液樣沿垂直方向從中通過，在流經窗口時被來自光源的均勻平行光束照射。光電二極管將接收的光轉換為電信號，經前置放大器傳輸到計數器。

當流經傳感區的液樣中沒有顆粒時，前置放大器的輸出電壓為一定值；當液樣中有一個顆粒進入傳感區時，一部分光被顆粒遮擋，光電二極管接收的光量減弱，于是輸出電壓產生一個脈沖。由于被遮擋的光量與顆粒的投影面積成正比，因而輸出電壓脈沖的幅值直接反映顆粒的尺寸。傳感器輸出的脈沖電壓信號傳輸到計數器的模擬 比較器上，與預先設置的閾值電壓相比較，當脈沖電壓幅值大于閾值電壓時，計數器即計數，通過累計脈沖的個數，即可得出顆粒的數目。

計數器設有32個通道，傳感器的輸出信號同時傳輸到這些通道，根據傳感器的校準曲線，預先將各個通道閾值電壓設置在與要測定的顆粒尺寸相對應的值上，這樣每一個通道對于本通道閾值電壓的脈沖進行計數，因而計數器就可以同時測定各種尺寸范圍的顆粒數。

實驗室檢測一個油液前一般用標準物質（這里用國藥分析純石油醚）進行沖洗設備系統，和檢測油液方法一致，通過自吸泵將液體抽人，對設備整個系統殘留的前一個檢測油液清洗，也就是每做一個檢測就沖洗一次，避免前一個油液殘留對檢測結果干擾。

3.反沖洗技術巧妙應用

3.1.反沖洗解決大顆粒污染物殘留、卡死的問題

根據自動顆粒計數器原理，了解油液要通過自吸泵系統被吸入儀器測量通道，如圖3，圖中兩個大的黑色模塊代表流動在通道中的大顆粒，油液由左向右流動，大顆粒污染物隨油液流動時，由于重力作用會沉降在通道的某個部位，越積越多，久而久之造成儀器堵塞。

經驗發現，在做實驗時，當儀器堵塞，自吸泵的壓力作用及系統內部壓力的變化，會使油液發生嚴重的反抽現象，根據這一信號的出現，可以確定系統內部發生了堵塞現象。

這時可以試圖改變液體的流動方向，使液體給污染物一個向左的壓力，將殘留或卡在某個通道部位的大顆粒沖洗掉。實驗室使用的自動顆粒計數器是利用自吸泵將油液吸入到檢測系統中，通過研究發現，自吸泵是可以反向運轉的，儀器中的參數R_Rine一般正常運轉時為0，當此參數設定為1時，自吸泵會發生反向運轉，從而利用反向運轉沖洗，將堵塞物沖洗掉。

3.2.方法改進前后污染等級測定結果對比

以一熱軋精軋常壓系統油樣為例，儀器長期沒有進行反沖洗的狀態下檢測的污染分析，如圖2所示，很明顯，污染等級為NAS 9 級，根據數據可以看出此次檢測的油樣污染等級偏高。

而進行反沖洗之后，檢測結果為NAS 8 級，如圖3所示，根據數據說明此油樣的污染等級還在正常范圍內。兩次檢測結果有等級誤差，很顯然這是儀器檢測系統內的殘留物造成的，反沖洗后的檢測結果更加精確。

經過反沖洗，可以說是對整個儀器系統進行了一次清掃，對于系統的維護，防止系統卡死，延長使用壽命有一定的幫助。

4.結論

通過自動顆粒計數器系統反沖洗，大大提高了油樣污染檢測精準度，較好地改善了儀器的運行環境，提高了顆粒計數器的使用壽命。此外，采用此法更能準確的為生產廠提供技術支撐，提高油液使用率，降低換油成本。

參考文獻：

[1] 涂群章，龔列航，呂振堅. 液壓油液污染的顆粒計數分析技術[J]. 礦山機械，2001，67-69.

[2] 閻歡. 航空液壓油固體顆粒污染度測定方法的發展[J].標準現在時（Standards），2008，06：62-64.

[3] 郝新友，馬書根，曹建軍.怎么用好液體自動顆粒計數器[J].液壓與氣動，2003，03：39-42.

作者簡介：

姓名：李巧，（1984-），性別：女，河北 保定（籍貫），機械助工（職稱），研究生（學歷），冶金設備故障診斷（研究方向 ） 單位：武漢股份鋼鐵公司設備維修總廠、