基于现代粒子测量技术的液压系统清洁和磨损监测

点击「iHydrostatics」，发现不一样的静液压世界

栏目说明

#i前沿#栏目精选静液压传动领域最前沿资讯，为你传递最有价值的行业动态。iHydrostatics致力于为你构建最具价值的静液压传动领域内前沿资讯平台！

前沿

智能液压元件

文稿翻译丨曹超

编辑校对丨李春光编辑排版丨马艳双

在液压系统中，油被认为是承担许多不同任务的“部件”。液压油传输动力，润滑，传递热量，并将污物运送到过滤器。虽然流体动力系统的故障原因很多，但除了单个部件的机械疲劳或过载之外，油的状态通常是主要的焦点。 通常，流体中的颗粒是导致过度磨损和部件损坏的根本原因。

不被希望出现的颗粒可以从外部进入系统，例如通过通风机或老化的密封件，它们也可能是由内部磨损产生的。

颗粒污染的后果是磨损增加，组件故障率较高，系统性能降低，寿命缩短。因此，脏油会导致用户成本增加——这就是为什么应使用高质量过滤器来保持流体动力系统清洁的原因。

【i前沿】Q25：基于现代粒子测量技术的液压系统清洁和磨损监测

因污染而造成部件损坏的例子

然而，为了进一步降低运营成本，机器制造商和用户之间越来越关注早期检测元件磨损，因此可以防止损坏或故障。 例如，制造商可以通过定期测量油中颗粒的数量和组成来监测其设备的正确使用和服务，从而降低保修成本。从获得的信息中，装备制商可以确定合适机会来改进其产品。

【i前沿】Q25：基于现代粒子测量技术的液压系统清洁和磨损监测

本图展示了用可移动的线下过滤装置在注塑机清洗过程中进行颗粒浓度测量的实例。

同时，粒子测量技术是评估泵，齿轮，轴承和其他关键部件磨损的经过验证的高度开发工具。在这里，工程师倾向于测量和跟踪流体清洁度以及组件本身的任何磨损。此外，越来越多地使用颗粒测量来帮助控制清洗或冲洗过程。在这里，质保指南必须确保冲洗部件或清洗系统满足规定的清洁度要求。清洁设备的生产者和用户通过在其设施中集成粒子测量技术来满足这一需求，让他们记录每个清洁过程。

>>>>

颗粒测量选择

当考虑哪种方法最适合于监测时，经济性通常会首先考虑。这不仅包括分析单一油样的成本，还包括故障的风险以及由此造成的损坏或停机时间。

自动粒子传感器通常提供最佳的性价比，可以在线测量粒子的大小和数量。而其他手动程序如显微镜或重量分析法是复杂的，容易出错，效率低下。

与传统实验室分析相比，在线测量的优点不仅在于更简单的处理和更低的总成本，在无间断测量方面尤其具备优势。测量数据不会反映任意快照，而是检测连续变化。因此，状态相关预测维护是可实现的。

经验丰富的用户知道准确性在很大程度上取决于抽样和分析中的细节把握。特别是在颗粒浓度方面，不当的取样和分析可能会使测量结果失真。 自动粒子测量仪器保证了多种测试中的最佳重复性和可比性。

以下是ARGO-HYTOS提供的一些现代粒子测量技术关键代表性产品。

光学粒子测量（Optical particle measurement）

作为在线粒子测量的标准，基于ISO 11500的光阻原理的光学方法占主要地位，因为它便宜且相当可靠。

这里，颗粒在毛细管中通过光学测量进行计数。如果测量单元中没有颗粒，光线不受光电二极管的影响。通过测量单元的粒子阻挡光束，在相对的光电二极管上产生阴影。阴影尺寸与颗粒的尺寸成比例，因此可用于表征污染物。

随后，测得的颗粒数与测量体积有关，并以浓度报告。结果可以根据用户在测量仪器上选择的不同标准来表示。除了通用标准ISO4406：1999，ARGO-HYTOS设备还提供SAE AS 4059，GOST 17216和NAS 1638报告。

粒子计数器（Particle counters）

颗粒计数器特别适用于实验室或现场对油污染的非常准确的测量。 ARGO-HYTOS的最新一代单元，OPCount，专为液压机器而设计。其集成的体积粒子测量池可确保通过传感器流动的每个颗粒被精确测量。

内部泵允许在线和储存测量。因此，可以通过触摸显示屏和方便的测量影像来直观地操作该装置。可以存储或打印测量关于样品的数据和附加信息，例如温度，粘度或油类型。测量所需的任何附件整齐地放在设备内部，达到了简易操纵的目的。

OPCount颗粒计数器经常用于常规监测，质量控制或故障分析。它允许用户创建数据库，从中可以帮助您了解和跟踪机器中油液的历史记录。由此，工程师可以获得有关设备的清洁度，状况和性能的有价值信息。

【i前沿】Q25：基于现代粒子测量技术的液压系统清洁和磨损监测

OPCount particle counter

作为选项，用户还可以将ARGO-HYTOS LubCos条件传感器连接到OPCount。这样可以跟踪温度，湿度和油质等附加参数。

粒子监视器（Particle monitor）

对于不需要自动但耐用的颗粒测量系统，需要永久安装的设备。这里，建议使用紧凑而坚固的颗粒监测器，可以轻松集成到液压系统中。

固定和移动设备可能面临苛刻的运行条件。这可能包括高压和高温，污垢，湿度和振动。因此，具有坚固设计的测量设备对于确保长期运行至关重要。所有组件，包括光源，检测器和外壳都必须符合严格的要求。比如，具有IP67防护等级和相应的抗冲击和抗噪声能力的ARGO-HYTOS OPCOM粒子监测器适用于苛刻的应用。在线粒子测量的经过验证的应用是监测重型工业应用（如压力机或注塑机）中油的清洁度。

① OPCom particle monitor

② OPCom FerroSwear sensor

感应粒子测量（Inductive particle measurement）

感应金属粒子检测器用于选择性检测铁磁性磨损颗粒。 OPCom FerroS磨损传感器专为齿轮而设计，是常规金属颗粒检测器的经济替代品，其工作原理是磁性塞，并使用永磁体积聚铁磁颗粒。传感器头中的线圈检测累积的颗粒并产生与累积量成比例的测量信号。为了连续测量，可以自动清洁传感器。使用这种成熟的测量原理可以将传感器直接集成到系统中。与可比较的传感器相比，即使没有产生流量，它也可以工作。