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油品光譜分析常用兩種方法解讀

一、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）

原子發(fā)射光譜分析是根據(jù)試樣物質(zhì)中氣態(tài)原子(或離子)被激發(fā)以后，其外層電子輻射躍遷所發(fā)射的特征輻射能(不同的光譜)，用來研究物質(zhì)化學(xué)組成的一種方法。以美國進(jìn)口利曼PRODIGY XP ICP光譜儀為例。

1、檢測原理

利用氬氣等離子體產(chǎn)生的高溫使樣品被激發(fā)，放射出特征譜線，根據(jù)接收到的譜線的強(qiáng)度的不同，從而得到不同的元素含量。

2、檢測方法

ICP可用于檢測潤滑油、潤滑脂、燃料油和部分水劑中的光譜元素。通常采用的檢測標(biāo)準(zhǔn)有：

檢測對象-潤滑油

ASTM D5185 用感應(yīng)耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(ICP-AES)測定使用過的潤滑油中的添加元素，磨損金屬和污染物以及原油中選定元素的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法；

GB/T 17476 使用過的潤滑油中添加劑元素、磨損金屬和污染物以及基礎(chǔ)油中某些元素測定法（ICP-AES）；

檢測對象-潤滑脂

ASTM D7303 用電感耦合原子發(fā)射等離子體原子發(fā)射光譜法測定潤滑脂中金屬的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法。

檢測對象-燃料油

IP 501 通過灰化，熔融，感應(yīng)耦合等離子體原子發(fā)射光法測定殘渣燃料油中鋁、硅、釩、鎳、鐵、鈉、鈣、鋅、磷的試驗方法；

ASTM D5184通過灰化,熔融,感應(yīng)耦合等離子體原子放射分光光度法和原子吸收分光光譜法測定燃料油中鋁和硅的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法。

檢測對象-發(fā)動機(jī)冷卻液

ASTM D6130發(fā)動機(jī)冷卻液中硅與其他元素含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法；

NB/SH/T 0828發(fā)動機(jī)冷卻液中硅與其他元素含量的測定電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法；

二、旋轉(zhuǎn)盤電極原子發(fā)射光譜法（RDE-AES）

1、檢測原理

被分析的油樣通過盤電極之間的間隙，被高壓產(chǎn)生的高溫電弧激發(fā)產(chǎn)生光束，經(jīng)過入射狹縫到達(dá)光柵后，按不同波長經(jīng)由出口狹縫輸出到檢測器，將光譜放大并轉(zhuǎn)換為電信號，將得到的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)對比，即可分析出油樣中各元素的濃度。

2、檢測方法

ASTM D6595用旋轉(zhuǎn)盤電極原子發(fā)射光譜法測定已用潤滑油或已用液壓液中污染元素和磨損元素的標(biāo)準(zhǔn)試驗方法(RED-AES)；

3、方法解讀

檢測范圍：小于10μm尺寸的磨損金屬顆粒物和污染物顆粒；

測試優(yōu)點：無需氣源，操作簡單，維護(hù)方便，樣品無需前處理，分析快速，通常30s即可給出油樣中20余種元素的含量，可快速提供在用潤滑油和在用液壓液中異常磨損、添加劑損耗及污染物信息。

三、檢測意義

通過光譜分析可以得到潤滑油中各種微量元素的成分及含量，獲取下列信息：

(1)對潤滑添加劑及污染元素含量進(jìn)行監(jiān)測，可以判斷油品劣化程度，為加換油提供依據(jù)；

(2)對磨損元素進(jìn)行監(jiān)測，結(jié)合設(shè)備運(yùn)動摩擦副零部件的材料構(gòu)成，可以判斷磨粒產(chǎn)生的可能部位；

(3)根據(jù)磨損元素的變化率可以判斷摩擦副的磨損趨勢和磨損程度。

表1所示為潤滑油光譜分析主要檢測元素及其來源。

表1 潤滑油原子光譜檢測主要元素及常見來源

持續(xù)取樣進(jìn)行光譜分析，既可以對油品污染及添加劑消耗情況進(jìn)行評價，又可以獲得機(jī)械設(shè)備磨損方面的信息，因此，作為設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測及潤滑磨損故障診斷最重要最有效的手段，光譜分析已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)設(shè)備在用油的監(jiān)測中。