铁谱仪

　　铁谱仪可广泛用于各行业的内燃机、燃气轮机、齿轮箱、轴承、液压系统等大型机器和零部件进行有效的磨损检测，有统计表明，应用铁谱技术所带来的保证重大设备安全运行，减少故障发生，降低维修费用以及在摩擦学和润滑油品质评定研究领域中，取得了显著的经济效益和社会效益。

　　根据分离磨粒、检测磨粒的不同方法，研制了不同的。铁谱仪主要有三种类型：直读铁谱仪、分析铁谱仪和旋转式铁谱仪。当今，又成功研究了在线式铁谱仪。此外，还有用于收集干粉中铁磁性颗粒的气动式铁谱仪。

　　铁谱仪分析程序一般包括取样、制谱、观察与分析、结论4个基本环节。

　　（1）铁谱仪取样

　　取样就是用取油工具从管线上或油箱中抽取润滑油（或液压油）样。取样操作必须保证所取的油样含有能反映机器工况变化的磨损颗粒，只有这样才能通过铁谱分析做出正确的判断。因此，取样时应遵循以下几条原则：

　　①应尽量选择在润滑油过滤之前并避免从死角、底部取样;

　　②应尽量选择在机器运转时，或刚停机时取样;

　　③应始终在同一位置、同一条件下（如停机则应在相同的时间后）和同一运转状态（转速、载荷相同）下取样;

　　④取样周期应根据机器的性质和对状态检测要求来确定。机器在新投入运行或刚经解体检修，其取样间隔应短，通常应隔几小时取样一次，以监测分析整个磨合过程;机器进入正常运行阶段后，取样间隔可加大;此后，当发现磨损发展很快时，又应缩短取样时间间隔。

　　（2）铁谱仪制谱

　　制谱就是用铁谱仪分离油样，将其中的铁磁性颗粒沉积于玻璃基片上，经固化和清洗后完成。为便于油液中磁性金属颗粒的沉积，对所取油样应进行稀释，即在油样中加入一定比例有机溶剂（例如四氯乙烯），油样与四氯乙烯的体积混合比通常为3:1。

　　（3）观察与分析

　　包括定性分析和定量分析

　　①定性分析 用显微镜观察谱片上颗粒的尺寸大小、形状、颜色，根据颗粒特征来定性分析设备运转润滑状态，判断磨损类型和磨损部位。直读式不宜做定性分析，因为直读式铁谱仪不能提供关于磨屑形貌、磨屑来源的信息。

　　②定量分析 用光密度测量仪与显微镜配套使用，测出谱片上不同区域的磨屑颗粒覆盖面积，再通过公式算出磨损指数。

　　对于旋转式铁谱仪，其定量分析式为IS=AL2-（AM+AS）2式中 IS——磨损烈度;AL、AM、AS——大、中、小磨粒浓度的光密度读数。

　　对于直读式铁谱仪，其定量分析式为ID=（DL+DS）（DL-DS）=DL2-DS2式中ID——磨损烈度；DL——代表大于5μm磨损颗粒的光密度值；DS——代表1~2μm磨损颗粒的光密度值。对于分析式铁谱仪，其定量分析式为I'S=（A'L+A'S）（A'L-A'S）=A'L2-A'S2式中I'S——磨损烈度；A'L、A'S——大、小磨粒覆盖面积。

　　铁谱仪技术的基本原理和方法就是用铁谱仪把混于润滑油（或液压油）中的磨屑和碎屑分离出来，并按其尺寸大小依次、不重叠地沉淀到一块透明的基片上（即制作谱片），在显微镜下观察，以进行定性分析（指对磨粒的形态特征、尺寸大小及其差异等表面形貌及成分进行监测和分析）。利用加装在铁谱显微镜上的光密度计，还可以对谱片上大小磨粒的相对含量进行定量分析，也可用计算机对磨屑进行图像处理，以获取磨屑的有关参数。摩擦学的研究表明，磨粒的类别和数量的多少及增加的速度与摩擦面材料的磨损程度及磨损速度有直接的关系;而磨粒的形态、颜色及尺寸等则与磨损类型、磨损进程有密切关系。因此铁谱分析法在判断磨损故障的部位、严重程度、发展趋势及产生的原因等方面能发挥全面的作用。