隨著現(xiàn)代化工業(yè)的高度發(fā)展，如何保障機(jī)械設(shè)備安全運(yùn)行、減少故障停機(jī)事故、降低維修成本己成為刻不容緩的課題，擺在直接從事生產(chǎn)實(shí)踐的工程師們和從事相關(guān)理論研究的教授們面前。20世紀(jì)60年代，由美國(guó)宇航局發(fā)起，成立了第一個(gè)國(guó)際性的機(jī)械故障診斷專業(yè)協(xié)會(huì)___機(jī)械故障預(yù)防組織，以研究、交流、總結(jié)、開發(fā)機(jī)械故障診斷技術(shù)。經(jīng)過幾屆年會(huì)的成功舉行，這個(gè)組織把當(dāng)時(shí)己有的診斷技術(shù)劃分為熱工參數(shù)測(cè)量、振動(dòng)監(jiān)測(cè)和油品分析三大領(lǐng)域。時(shí)至今日，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，己使工程師們手中逐漸擁有了更多的機(jī)械故障診斷手段，所涉及技術(shù)范圍之廣遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這三個(gè)領(lǐng)域字面上的含義。但油分析技術(shù)仍以它獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，成為人們更加青睞和傾力發(fā)展的有效方法。
油液分析技術(shù)的起源可以追溯到20世紀(jì)40年代，為了滿足空軍機(jī)群高可靠性飛行的需要，美國(guó)首先將原用于分析液體或固態(tài)樣品元素組成的光譜技術(shù)移植到對(duì)機(jī)械潤(rùn)滑油中所含微量磨損元素的測(cè)定上來(lái)。通過測(cè)量油中不溶物形式存在的磨損微粒-------磨粒的含量，判斷與產(chǎn)生這些磨粒相關(guān)摩擦副的工作狀態(tài)。這種方法在美國(guó)空軍、鐵路以及其后在英國(guó)、前蘇聯(lián)鐵路的成功運(yùn)用，使油品分析技術(shù)得以肯定，并“約定俗成”賦予這一名詞以新的技術(shù)內(nèi)涵。到了20世紀(jì)70年代，鐵譜技術(shù)的問世使油液分析技術(shù)如虎添翼。因?yàn)樽詮挠辛髓F譜技術(shù)之后，診斷工程師們不但可以獲知油中或其他液體工作介質(zhì)中機(jī)械磨損產(chǎn)物是否超限存在和存在總量的多少，而且還可直接觀察到它作為一個(gè)磨粒群體存在的形式和組成這個(gè)群體的每個(gè)單體存在的形態(tài)。由此，磨粒分析技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。游弋在成千上萬(wàn)個(gè)多姿多彩的磨損微粒微觀大千世界之中，去采集豐富的信息和探索機(jī)械磨損規(guī)律，這種描述可以說(shuō)是對(duì)磨粒分析技術(shù)的一種形象的比喻。
迄今，油液分析技術(shù)己經(jīng)組成一個(gè)大的家庭，這其中既包括光譜技術(shù)、鐵譜技術(shù)、顆粒計(jì)數(shù)技術(shù)、紅外光譜技術(shù)、氣相色譜技術(shù)等以油液中磨(微)粒為信息載體的分析技術(shù)，也包括對(duì)諸如粘度、閃點(diǎn)、總酸(堿)值、水分、機(jī)械雜質(zhì)等油液自身理化性能的測(cè)試技術(shù)等等。我國(guó)在這個(gè)領(lǐng)域的研究與開發(fā)工作近年來(lái)己有長(zhǎng)足進(jìn)步。目前不但與西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在技術(shù)水平上旗鼓相當(dāng)，而且令人矚目地取得工業(yè)應(yīng)用的顯著經(jīng)濟(jì)效益。油品分析技術(shù)己在摩擦學(xué)理論界和設(shè)備診斷工程界占有重要的一席之地，它在大型機(jī)器狀態(tài)監(jiān)測(cè)中獨(dú)樹一幟的成功應(yīng)用初步形成了油液監(jiān)測(cè)這一具有交叉專業(yè)特點(diǎn)的工程技術(shù)范疇。
然而，與突飛猛進(jìn)的儀器硬件裝備的不斷改進(jìn)相比，作為磨粒分析依據(jù)之一的磨粒圖譜其研究和開發(fā)工作就略顯單薄而極不適應(yīng)它應(yīng)有的重要地位了。本書試圖在總結(jié)多年鐵譜儀研制和將其應(yīng)用于鐵路內(nèi)燃機(jī)車狀態(tài)監(jiān)測(cè)所取得的經(jīng)驗(yàn)之基礎(chǔ)上，向讀者展示產(chǎn)生于柴油機(jī)不同磨損期的典型磨粒、描述其形貌特征、介紹其識(shí)別方法、說(shuō)明其產(chǎn)生機(jī)理、對(duì)照其相應(yīng)的機(jī)器狀態(tài)。這些典型磨粒的鐵譜照片源自于對(duì)229臺(tái)機(jī)車和其他設(shè)備的監(jiān)測(cè)，選自1600余個(gè)油樣的鐵譜分析和2500余張顯微拍攝。書中還全面系統(tǒng)地介紹了作為磨粒獲取和分析手段
的鐵譜技術(shù)之基本理論、儀器結(jié)構(gòu)、操作方法和最新發(fā)展。眾所周知，柴油機(jī)是摩擦副種類較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工況惡劣的熱工機(jī)械。在高溫、高壓、高速工況條件下產(chǎn)生的磨粒，既有特殊性又有代表性。可以詳陳，以此為主要內(nèi)容的磨粒圖譜對(duì)把握磨粒特征和識(shí)別方法具有普遍意義。
應(yīng)該指出的是：磨粒圖譜的編制是一個(gè)過程，一個(gè)伴隨著磨粒分析技術(shù)不斷發(fā)展的過程;一個(gè)磨粒典型不斷豐富、識(shí)別方法不斷提高、理論闡述不斷深入的過程。這個(gè)時(shí)間過程為我們開辟了一個(gè)進(jìn)行以下三個(gè)方面的相關(guān)理論研究、相關(guān)技術(shù)開發(fā)的空間。首先是磨粒分析方法在更多工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用研究，它在數(shù)量和種類上提供更豐富的典型磨粒資源。第二是摩擦學(xué)磨損理論的深入研究，它為磨粒生成的機(jī)理做出更為科學(xué)的解釋。第三是計(jì)算機(jī)圖形識(shí)別技術(shù)的研究，它將為磨粒特征做出理化的描述，甚至帶來(lái)磨粒識(shí)別方法的根本變革?？梢灶A(yù)料，在今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)，磨粒分析技術(shù)的研究與應(yīng)用，仍是工業(yè)摩擦學(xué)和設(shè)備診斷工程領(lǐng)域中的前沿課題。人們期望更全面的掌握磨粒圖譜資源、更有效地應(yīng)用磨粒分析技術(shù)從而創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。
本文摘自楊其明著《磨粒分析――磨粒圖譜與鐵譜技術(shù)》一書部分章節(jié)，版權(quán)歸原作者所有，出于傳遞更多信息和學(xué)習(xí)之目的，并不意味亞泰光電贊同其觀點(diǎn)或證實(shí)其內(nèi)容真實(shí)性，本文內(nèi)容僅供參考。
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