斯派超油料光谱仪在飞机发动机试车中的应用及养护

斯派超油料光谱仪在飞机发动机试车中的应用及养护

发动机在使用中，会发生一系列因其润滑系统运转部件磨损引起的故障，这些故障严重影响发动机在正常寿命期的使用。斯派超科技公司的SpectrOil M/C-W型油料原子发射光谱仪在检测发动机润滑油中金属磨损颗粒的成分及浓度含量，监控、预报发动机润滑系统的故障取得了显著效果。

1、元素分析在飞机发动机行车试验中的重要性

飞机试车是指在地面启动发动机，观察发动机在各个状态下的数据，以确定发动机的性能，通过对发动机的测试能够得出许多理论计算得不到的性能指标，还可以获得外部环境对发动机主要技术参数的影响等。

在进行行车实验时，最重要的一环是：测发动机试车过程中，润滑油中的各元素浓度变化的情况，进而判断发动机有无异常磨损现象，是否存在污染（如防冻液、水、砂砾等）以及添加损耗情况，为发动机试车故障分析提供第一手资料。

2. SpectrOil M/C-W油料光谱仪工作原理及特性

1) 工作原理

SpectrOil M/C-W油料光谱仪属于是旋转盘电极原子发射法，符合ASTM D6595和NB/SH/T0865标准，是由激发源、进样系统、光学系统和检测系统组成，旋转石墨盘电极在样品池中转动时将油液携带到由石墨盘电极与石墨棒电极所形成的间隙之中，在高电压作用下生成电弧，将油样激发使其产生辐射光束。通过检测设备在用润滑油中磨损元素、污染元素和添加剂元素，判断：

Ø  设备磨损位置、磨损严重程度；

Ø  润滑油污染（水、防冻液、砂砾等）；

Ø  润滑油误用、混用（添加剂含量）

2）产品特性

SpectrOil M系列油料光谱仪用于润滑油和燃料油中的元素检测。其结构紧凑、坚固耐用、运输方便、操作简单，采用原子发射光谱技术，能够满足军用检测环境。该分析仪可以应用于全球最偏远的地区，同时保持与实验室一致的测试精度和灵敏度，满足航空发动机的测试需求。

Ø满足ASTM D6595 标准- "使用旋转原盘电极原子发射光谱法测定在用润滑油或液压油中磨损金属和污染物的标准试验方法"。

Ø  提供异常磨损早期预警。

Ø  无需样品制备。

Ø  检测时间仅需30秒

Ø  台式设备，可运输。

Ø  同时分析所有元素。

Ø  自动进样。

Ø  操作简单，无需特殊背景。

Ø  提供标准耗材。

Ø  无需特殊设备或辅助气体，仅需交流电源。

Ø  满足美国国防部 (JOAP)的严格要求。

Ø  可选大颗粒分析功能。

3. SpectrOil M/C-W油料光谱仪的日常维护

SpectrOil M/C-W油料光谱仪检测时间30秒钟，但能同时得到24种元素的浓度结果，并且操作非常简单，因此发动机试车过程中，每个阶段都需要通过对试车用润滑油的监测，预防油品中各种金属元素含量情况，进行判断是否超标。因此，设备经常需要24小时运转，因此，滑油光谱仪的维护保养是相当重要的。

1）日常维护保养

    每日或每日多次维护保养内容：

    ①清洁激发室、控制面板、固定件、样品台组件、石英保护窗、样品传感器。

方法：将激发室内掉溅出来的油和产生的碳粉，用镜头纸和专用清洗剂擦拭干净，每激发五次擦拭一次。

    ②在需要时，将削电极器的旋转切削刀片及时更换。

 2）周维护保养

    每周对热交换器上的过滤器、样品台排气扇的过滤垫的保养。

方法：①将激发室上方的罩子打开，拆下风扇取出过滤器检查有无灰尘和结垢，用清洁剂清洗干净。

  ②取下样品台排气扇的过滤垫，用清洁剂清洗干净。

3）年维护保养内容

    ①校准标准曲线。

方法：分别激发oppM、3ppM、5PPM标油各5次，取每种标油5次的平均值，得出的结果分别跟每种标油的标准值对比，oppm标准值在0~0.2之间，1ppm标准值在0.8~1.2之间，3ppm标准值在2.6~3.4之间，5ppm标准值在4.5~5.5之间。如果测得的结果都在标准值范围内，说明标准曲线完好，如果某一标油的测试值没在标准范围内，就需要对标准曲线（或针对某种特定元素的测试值）进行校对。

    ②标准曲线校准

    （校准前先看一下CCD状态有无异常：oilmwindows软件→set up菜单→CCDControllerConfig→可以查看电压、温度等测量参数）

调整方法如下：

    ❶三个校准（软件菜单）：峰值，盘电极棒，电极校准；

    ❷一个标准化：曲线标准化。例如：依次打oppm,100ppm,900ppm标油（或其它牌号标油），每一种标油做3~5遍，系统自动取平均值，生成数据。

    ❸针对某种特定元素的校准

    （开机进入oilmwindows软件→选择operations菜单→Dispiay offset values→Background  correction  Factors(ABC on) →调整17.Mo通道的Factor:??数值。）

    打标油验证。单个元素不稳定的原因分析：CCD通道的光电倍增管处于临界位置。

当设备出现元素检测不稳定时，先清理激发室，再通过检验标油调整参数设置，使仪器恢复稳定性。

4.结论

斯派超光谱仪由于操作简单，检测速度快，数据准确度高等优点在发动机试车工作中发挥了很重要的作用，所以对仪器的日常维护和保养对提高设备使用的稳定性至关重要。