兩(liang)種顆(ke)粒(li)度(du)儀(yi)的測(ce)試比(bi)較(jiao)研(yan)究
安(an)徽省(sheng)電(dian)力試驗(yan)研(yan)究所(合(he)肥市230022)
大(da)型(xing)汽(qi)輪機(ji)用(yong)抗(kang)燃(ran)油本身(shen)具(ju)有較(jiao)好(hao)的穩*性(xing)能(neng)，但當(dang)各(ge)種雜物(wu)混入油系(xi)統(tong)後(hou)都會(hui)給(gei)油造成(cheng)汙(wu)染(ran)，破(po)壞油的性能(neng)指(zhi)標。尤(you)其固(gu)體顆(ke)粒(li)的存在構(gou)成(cheng)了特殊的危險(xian)性(xing)。因油中固(gu)體顆(ke)粒(li)過多而發(fa)生(sheng)的調(tiao)節系(xi)統(tong)和(he)潤滑(hua)系(xi)統(tong)故(gu)障(zhang)是**的。由(you)此*知，控制油系(xi)統(tong)中(zhong)顆(ke)粒(li)的數量(liang)是(shi)極其重(zhong)要(yao)的工(gong)作(zuo)。我(wo)所(suo)原有壹(yi)臺(tai)COURTⅡ型(xing)顆(ke)粒(li)度(du)儀(yi)，因儀器使(shi)用年(nian)限較(jiao)長，易發(fa)生故障(zhang)。近(jin)期購置了HIAC/ROYCO型(xing)顆(ke)粒(li)計數(shu)儀。我(wo)們對此儀(yi)器進(jin)行了調(tiao)試並(bing)與COURT型(xing)顆(ke)粒(li)度(du)儀(yi)進(jin)行了測(ce)試比(bi)較(jiao)。下面(mian)具(ju)體介(jie)紹(shao)有關(guan)情(qing)況(kuang)。
1 HIAC/ROYCO型(xing)顆(ke)粒(li)計數(shu)儀與(yu)COURT型(xing)顆(ke)粒(li)度(du)測(ce)試儀(yi)原(yuan)理(li)簡介(jie)
1.1 HIAC/ROYCO型(xing)顆(ke)粒(li)計數(shu)儀原(yuan)理(li)
HIAC/ROYCO顆(ke)粒(li)計數(shu)儀是(shi)由(you)8000A計(ji)數器、空氣或液(ye)體(ti)中傳感器以及取樣(yang)器(在液(ye)體(ti)情(qing)況(kuang)下)組(zu)成(cheng)。在液(ye)體(ti)系(xi)統(tong)中(zhong)取樣(yang)器用以輸(shu)送(song)適量(liang)體積(ji)和(he)流(liu)速(su)的含(han)顆粒(li)液(ye)體(ti)通(tong)過傳(chuan)感(gan)器外的粒(li)子檢測(ce)區(qu)。傳(chuan)感(gan)器檢測(ce)出液(ye)體(ti)介(jie)質(zhi)中存(cun)在的固(gu)體粒(li)子，並(bing)變換(huan)為(wei)電脈(mai)沖(chong)，此脈(mai)沖(chong)的高度(du)正比子顆粒(li)的大小(xiao)，這(zhe)些電脈(mai)沖(chong)送(song)入計數器的八通(tong)道(dao)計(ji)數電路(lu)。每個通(tong)道(dao)計(ji)測(ce)在壹(yi)規(gui)*範(fan)圍(wei)中(zhong)的脈(mai)沖(chong)。通(tong)道(dao)1至(zhi)通(tong)道(dao)8的範(fan)圍(wei)是(shi)相連(lian)續(xu)的，顆粒(li)脈(mai)沖(chong)的幅度(du)超過通(tong)道(dao)的門限值，這(zhe)脈(mai)沖(chong)即觸發(fa)該(gai)通(tong)道(dao)壹(yi)個計(ji)數。在測(ce)試結(jie)束(shu)後(hou)，每個通(tong)道(dao)的計數(shu)以(yi)差值或累(lei)加(jia)值形式顯(xian)示(shi)，並(bing)通(tong)過打(da)印機(ji)打(da)印出結(jie)果(guo)。8000A計(ji)數(shu)器對傳(chuan)感(gan)器和(he)取樣(yang)器進(jin)行控制，它有壹(yi)套(tao)完整(zheng)的軟件(jian)系(xi)統(tong)和(he)智能(neng)化(hua)的界面(mian)。
1.2 COURTⅡ型(xing)顆(ke)粒(li)度(du)測(ce)試儀(yi)原(yuan)理(li)
COURTⅡ型(xing)顆(ke)粒(li)度(du)測(ce)試儀(yi)是(shi)以(yi)網(wang)擋(dang)(過(guo)濾器堵塞(sai))原理(li)為(wei)基礎(chu)。汙染(ran)樣品通(tong)過壹(yi)個已知尺寸(cun)和(he)微孔數(shu)的網篩(shai)過(guo)濾器時，樣品內部比(bi)網篩(shai)過(guo)濾器孔徑(jing)大的顆粒(li)則逐(zhu)漸(jian)地留(liu)在用(yong)於(yu)分(fen)析(xi)的網篩(shai)過(guo)濾器的表面(mian)上(shang)，這(zhe)些顆粒(li)的存在減(jian)小(xiao)了網(wang)篩(shai)過(guo)濾器的孔面(mian)積(ji)，如(ru)果(guo)流(liu)速(su)保持不(bu)變(bian)，則通(tong)過過(guo)濾器的壓(ya)力降(jiang)成(cheng)比(bi)例地(di)上(shang)升。為(wei)了計(ji)算(suan)汙染(ran)樣品的實(shi)際顆粒(li)數，測(ce)*樣品的初始壓(ya)降(jiang)，然(ran)後(hou)求(qiu)出樣(yang)品通(tong)過網(wang)篩(shai)過(guo)濾器的體積(ji)，並(bing)測(ce)出通(tong)過樣(yang)品後(hou)的壓(ya)降(jiang)。利用(yong)流(liu)體(ti)力學的原理(li)，對上(shang)述(shu)的參數進(jin)行計算就*以(yi)得出大(da)於(yu)此網(wang)篩(shai)尺寸(cun)的顆粒(li)。此種儀(yi)器設置了三(san)種孔徑(jing)的網篩(shai)分(fen)別是25μm、15μm和(he)5μm孔徑(jing)的濾網(wang)，並(bing)利用(yong)壓(ya)力傳(chuan)感(gan)器和(he)電子(zi)儀(yi)表對各(ge)參數進(jin)行測(ce)試和(he)計算(suan)得出有關(guan)結(jie)果(guo)。
2 兩(liang)臺(tai)儀(yi)器的測(ce)試比(bi)較(jiao)
兩(liang)臺(tai)顆(ke)粒(li)度(du)儀(yi)器都是(shi)現階段較(jiao)為(wei)先(xian)進(jin)的油中顆(ke)粒(li)度(du)的測(ce)試裝(zhuang)置，能(neng)夠(gou)準確(que)地測(ce)試電(dian)力系(xi)統(tong)汽(qi)輪機(ji)組(zu)油中的顆粒(li)含(han)量。但(dan)由(you)於(yu)兩(liang)臺(tai)儀器基於(yu)不(bu)同(tong)的原理(li)，它們的測(ce)試方(fang)法(fa)有所(suo)不(bu)同(tong)，特別是對各(ge)種不(bu)同(tong)形式的樣品分(fen)析(xi)時，會(hui)出(chu)現較(jiao)大(da)的差別。現具體介(jie)紹(shao)如(ru)下：
2.1 含(han)水油樣的測(ce)試：
(1) 系(xi)統(tong)內(nei)的各臺(tai)機(ji)組(zu)的運(yun)行狀況(kuang)不(bu)同(tong)，某些機(ji)組(zu)會(hui)出(chu)現油中進(jin)水(shui)，因此在顆(ke)粒(li)度(du)測(ce)試過(guo)程中，經常會(hui)遇(yu)到(dao)含(han)水的樣品。
(2) 利用(yong)HIAC/ROYCO顆粒(li)計數(shu)儀對含(han)水的油樣測(ce)試時，會(hui)存(cun)在較(jiao)大(da)的誤(wu)差。由(you)於(yu)此儀(yi)器是應用光學原理(li)進(jin)行顆粒(li)測(ce)試的，油樣中(zhong)的乳化(hua)水(shui)和(he)遊離(li)水(shui)油品的透光(guang)性(xing)不(bu)同(tong)，計數(shu)器把存在於(yu)油樣中(zhong)的水份(fen)當(dang)成(cheng)雜質(zhi)顆粒(li)計算(suan)，導致了測(ce)出的顆粒(li)數很(hen)大。
(3)當(dang)用(yong)COURTⅡ型(xing)顆(ke)粒(li)度(du)測(ce)試儀(yi)分(fen)析(xi)含(han)水油樣時，水份(fen)能(neng)夠順利通(tong)過儀(yi)器的各層(ceng)網(wang)篩(shai)，只(zhi)要水份(fen)均(jun)勻分(fen)布在樣(yang)品中，對測(ce)試結(jie)果(guo)就不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)影(ying)響。
(4)由(you)分(fen)析(xi)*知，對於(yu)含(han)水的油樣應使(shi)用COURTⅡ型(xing)顆(ke)粒(li)度(du)測(ce)試儀(yi)。
2.2 高(gao)粘(zhan)度(du)樣(yang)品的測(ce)試：
(1)因2臺儀(yi)器都是(shi)實(shi)驗室(shi)儀(yi)器，油樣必(bi)須(xu)從各臺機(ji)組(zu)取樣(yang)後(hou)，送(song)到實(shi)驗室(shi)化(hua)驗(yan)。這(zhe)樣(yang)待測(ce)樣品粘度(du)與(yu)環(huan)境(jing)溫度(du)有直(zhi)接(jie)關(guan)系(xi)。在冬(dong)季(ji)由(you)於(yu)溫度(du)較(jiao)低(di)，油的粘度(du)增大。特別是抗(kang)燃(ran)油的粘度(du)本(ben)身(shen)就大(da)，在冬(dong)天(tian)測(ce)試時它的粘度(du)就更大(da)。
(2)2臺(tai)儀(yi)器真空泵(beng)的值都有壹(yi)*的限度(du)，當(dang)樣(yang)品的粘度(du)很(hen)大時，液(ye)體(ti)的流(liu)速(su)達(da)不(bu)到(dao)規(gui)*值，測(ce)試結(jie)果(guo)就會(hui)出(chu)現較(jiao)大(da)誤(wu)差。相比(bi)而言，COURTⅡ型(xing)顆(ke)粒(li)度(du)測(ce)試儀(yi)的誤(wu)差更大(da)，因為(wei)它的壓(ya)力基(ji)數(shu)值變化(hua)較(jiao)大(da)。
(3)解(jie)決高粘(zhan)度(du)樣(yang)品的測(ce)試的方(fang)法(fa)有兩(liang)種：即(ji)對樣(yang)品加(jia)熱和(he)對樣(yang)品進(jin)行稀釋。由(you)於(yu)缺(que)乏(fa)標準的稀釋(shi)液(ye)，對樣(yang)品進(jin)行稀釋的方(fang)法(fa)在現階段無法(fa)實(shi)現。因此我(wo)們采(cai)用(yong)加(jia)熱樣品的方(fang)法(fa)對粘(zhan)度(du)樣(yang)品(加(jia)熱到50℃)的進(jin)行測(ce)試。
(4)利用(yong)HIAC/ROYCO顆粒(li)計數(shu)儀測(ce)試加(jia)熱後(hou)的樣品能夠(gou)達(da)到較(jiao)好(hao)的準確(que)度(du)。這(zhe)是(shi)因為(wei)此儀(yi)器的測(ce)試時間短，只(zhi)要真空泵(beng)能將樣品順利地(di)抽入測(ce)試區(qu)，就*以(yi)準確地(di)測(ce)出其中的顆粒(li)度(du)。
(5)COURTⅡ型(xing)儀(yi)在測(ce)試過(guo)程中流(liu)體(ti)壓(ya)力的變化(hua)直(zhi)接(jie)與流(liu)速(su)有關(guan)，加(jia)熱後(hou)的樣品進(jin)入儀器導致整個測(ce)試系(xi)統(tong)溫度(du)不(bu)均(jun)勻，產生(sheng)了壓(ya)力誤(wu)差，從而測(ce)出的數據出(chu)現較(jiao)大(da)誤(wu)差，從而測(ce)出的數據出(chu)現較(jiao)大(da)誤(wu)差。
(6)高(gao)粘(zhan)度(du)樣(yang)品的測(ce)試，應在對樣(yang)品加(jia)熱後(hou)，利用(yong)HIAC/ROYCO顆粒(li)計數(shu)儀測(ce)試。
2.3 汙(wu)染(ran)嚴重(zhong)樣(yang)品的測(ce)試：
(1)在新裝機(ji)組(zu)油系(xi)統(tong)的沖(chong)洗和(he)調(tiao)試過(guo)程中，必(bi)須(xu)對油品的顆粒(li)度(du)進(jin)行跟(gen)蹤(zong)分(fen)析(xi)。但在調(tiao)試初期，往往會(hui)出(chu)現汙染(ran)嚴重(zhong)的樣品。
(2)汙(wu)染(ran)嚴重(zhong)的樣品不(bu)會(hui)對HIAC/ROYCO顆(ke)粒(li)儀的測(ce)試準(zhun)確(que)帶來(lai)影(ying)響。因為(wei)此種儀(yi)器的采樣(yang)系(xi)統(tong)與(yu)傳(chuan)感器沒有直(zhi)接(jie)的接(jie)觸。但(dan)在汙(wu)染(ran)樣品分(fen)析(xi)完成(cheng)後(hou)，壹(yi)*要(yao)用(yong)清洗(xi)液(ye)清洗(xi)整(zheng)個取樣(yang)系(xi)統(tong)，否(fou)則會(hui)影(ying)響其它樣品的測(ce)試結(jie)果(guo)。
(3)COURTⅡ型(xing)儀(yi)在分(fen)析(xi)汙染(ran)嚴重(zhong)的樣品時，會(hui)引起較(jiao)大(da)的誤(wu)差。壹些絮狀(zhuang)等特殊形狀的雜質(zhi)會(hui)汙(wu)染(ran)或堵塞(sai)各層(ceng)網(wang)篩(shai)和(he)壓(ya)力傳(chuan)感(gan)器，造成測(ce)試結(jie)果(guo)產(chan)生(sheng)較(jiao)大(da)變(bian)化。被(bei)汙染(ran)的網篩(shai)在正常情(qing)況(kuang)下很(hen)難清洗(xi)，這(zhe)不(bu)但(dan)影(ying)響本次(ci)樣品測(ce)試的準確(que)性(xing)，而且(qie)對以(yi)後(hou)正常樣(yang)品的分(fen)析(xi)也會(hui)帶來(lai)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響。
(4)測(ce)試汙(wu)染(ran)嚴重(zhong)的樣品應使(shi)用HIAC/ROYCO顆(ke)粒(li)儀。
2.4 正常樣(yang)品的測(ce)試
(1)*大(da)多數(shu)情(qing)況(kuang)下，汽(qi)輪機(ji)組(zu)中(zhong)油品的顆粒(li)數處(chu)於(yu)壹(yi)個正常的範(fan)圍(wei)內(nei)，即使(shi)有些機(ji)組(zu)中(zhong)油的顆粒(li)含(han)量超過國家(jia)標(biao)準，它的優良值也不(bu)會(hui)很(hen)高。就兩(liang)臺儀器而言，*屬於(yu)正常的測(ce)試範(fan)圍(wei)。
(2)2臺(tai)儀(yi)器在測(ce)量汽(qi)輪機(ji)組(zu)中(zhong)正常油品的顆粒(li)時差別不(bu)大(da)，並(bing)且(qie)有較(jiao)好(hao)的準確(que)性(xing)和(he)重(zhong)現性。任何1臺儀(yi)器都能(neng)滿(man)足(zu)正常工(gong)作(zuo)的需要(yao)。
(3)在使(shi)用任(ren)何(he)1臺(tai)顆粒(li)儀測(ce)量油品的顆粒(li)度(du)時，都必(bi)須(xu)嚴重(zhong)按照(zhao)它的操作(zuo)步(bu)驟進(jin)行，防止人(ren)為(wei)因素對測(ce)試結(jie)果(guo)的影(ying)響。
3結(jie)論(lun)
通(tong)過對2臺(tai)儀(yi)器的測(ce)試分(fen)析(xi)和(he)比較(jiao)研(yan)究*知，對於(yu)不(bu)同(tong)類型(xing)的樣品應選擇(ze)不(bu)同(tong)的儀器進(jin)行測(ce)試，同(tong)時排(pai)除壹切對測(ce)試準(zhun)確(que)性(xing)影(ying)響的不(bu)利因素，使(shi)我們能(neng)夠(gou)準確分(fen)析(xi)汽(qi)輪機(ji)組(zu)油系(xi)統(tong)的顆粒(li)度(du)，控制油系(xi)統(tong)的汙染(ran)，保證油系(xi)統(tong)的**運(yun)行。
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