現(xiàn)代機械設(shè)備油料分析所應(yīng)用的主要技術(shù)，包括常規(guī)理化性能分析、光譜分析、鐵譜分析、顆粒計數(shù)等。其中光譜分析是應(yīng)用最早的監(jiān)測技術(shù)，美國西部鐵路公司在20世紀(jì)40年代就將其應(yīng)用于監(jiān)測機車的運行，并取得了明顯的成效。 油料光譜儀的確切名稱，叫作旋轉(zhuǎn)圓盤電極發(fā)射光譜儀(Rotating Disc Electrode Atomic Emission Spectrometry，RDE-AES)。激發(fā)電極包括棒電極和圓盤電極(簡稱盤電極)，這兩個電極一起稱為對電極，材料都是高純石墨。盤電極通過旋轉(zhuǎn)將油液帶到兩電極的間隙中，儀器在這個間隙內(nèi)施加高壓，產(chǎn)生電弧放電，使得附著在盤電極上的油樣燃燒激發(fā)，并發(fā)出夾雜著各個元素特征譜線的復(fù)合光。如圖。
旋轉(zhuǎn)圓盤電極工作示意圖
接下來的過程與直讀光譜儀一樣，這些元素的特征譜線經(jīng)帕邢隴格結(jié)構(gòu)分離，在檢測器上顯示出不同的強度，再經(jīng)過軟件處理得到各元素的含量，單位ppm(mg/kg)。如下圖。 1.油盒 2.盤電極3.棒電極 4.狹縫 5.光柵 6.檢測器 7.信號處理系統(tǒng)8.操作軟件 油料光譜儀原理圖
通過這種方式，可以實現(xiàn)二三十種元素的定量分析。由于RDE-AES目前主要用于分析油樣，所以也常被稱作油料光譜儀、滑油光譜儀或油液光譜儀等。 雖然RDE-AES的檢出限和分析精度不如電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES)，但由于其可以直接分析油液樣品，分析速度快，無需將其消解成水樣，并且不需要使用氫氣或氬氣，再加上儀器操作簡單、維修方便、可現(xiàn)場使用、安全性高等優(yōu)點，從上世紀(jì)80年代進(jìn)入我國以來，在航空航天、船舶、電力、礦業(yè)、石油石化、鐵路等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 油料光譜儀可對機械設(shè)備的用油進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，并可在1min內(nèi)測出二三十種元素的濃度值。其中包括磨損元素、污染元素和添加劑元素等。通過分析這些元素在設(shè)備油液中的變化趨勢，可以對機械設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。 目前，用戶使用油料光譜儀可以歸納為以下四大類： ① 測量磨損金屬，監(jiān)測設(shè)備運行狀況 設(shè)備在運行過程中，由于磨損會產(chǎn)生大量微粒。這些微粒有正常磨損產(chǎn)生的，也有異常磨損產(chǎn)生的。使用油料光譜儀可以測定微粒的成分與含量，從而推斷出磨損產(chǎn)生的部位及磨損程度，實時監(jiān)控運行狀況。 ② 根據(jù)污染元素，發(fā)現(xiàn)泄露源，預(yù)防重大事故 如果有雜物泄露至油樣系統(tǒng)中，會導(dǎo)致某些特定元素含量異常升高，根據(jù)元素來源，可以推知泄露源，及時修補，避免更大損失。 例如，由于內(nèi)齒圈密封不良，造成沙土進(jìn)入，會導(dǎo)致Si含量異常升高;由于油冷器滲漏防凍液進(jìn)入變速箱，會使B含量突然升高。 ③ 確定合理換油期和大修期 確定被監(jiān)測設(shè)備的取樣部位和取樣周期，一般將機械磨損較嚴(yán)重的部位定為重點，取樣周期短，監(jiān)測次數(shù)多，分析處理各元索的成分和濃度是否變化。如果某元素濃度值增大，說明摩擦磨損加劇，建議停機維護(hù)保養(yǎng)。 ④ 直接用作金屬元素測量儀器 由于油料光譜儀具有操作簡單、分析速度快、對現(xiàn)場條件要求不高等特點。工廠大批量生產(chǎn)，沒有條件使用ICP這類需要前處理工作的儀器，而且元素含量也只有幾個ppm，這時油料光譜儀就是極佳的選擇。 例如，有一家客戶屬于高端銅板加工企業(yè)。其中有一道工序是使用酸液淋洗銅板，去除銅板上的細(xì)小毛刺，再進(jìn)行電鍍。用戶使用GNR R3油料光譜儀檢測淋洗液中的雜質(zhì)元素含量，從而得知毛刺的多寡。如果雜質(zhì)含量過高，說明加工工藝留下的毛刺偏多，不適合電鍍，需要對銅板再處理之后才能繼續(xù)進(jìn)行。

意大利GNR是一家專業(yè)的光譜分析儀器研發(fā)制造企業(yè)，總部位于意大利米蘭。產(chǎn)品涵蓋直讀光譜儀、油料光譜儀、X射線熒光光譜儀等。