基于介电常数法的油液监测-论文

一、摘要

　　提出了基于介电常数法的油液监测方法 , 分析了介电常数法油液监测的原理 , 通过试验研究了润滑油的主要理化指标与其介电常数之间的变化规律。 结果表明 , 影响润滑油介电常数的主要理化指标是水分、 酸值和金属磨粒 ; 介电常数作为润滑油的劣化评价指标是可行的 。

二、关键词

　　润滑油、介电常数、监测

三、主要内容

1、介电常数法油液监测的原理

　　置于电场中的电介质，沿电场方向产生偶极矩，在电介质表面产生束缚电荷的现象称为电介质的极化现象。电介质分子极化形式大致可分为电子位移式极化、离子式极化、取向极化3种。润滑油是一种复杂的烃类混合物，可以看作是弱极性液体电介质，在交变电场作用下，润滑油介质中起主要作用的是电子位移式极化和取向极化。
　　当润滑油作为电介质放入平行板电容器极板间进行检测时，将会发生极化，其场强分布如下图所示。在电场存在的情况下，极化分子的偶极矩沿电场方向排列，产生了一个附加电场，与原来的电场方向相反，使原电场削弱。这时平板电容间因被润滑油充满，电容增大了n倍，n就是该介质的相对介电常数。介质中的极化成分越多，相对介电常数就越大。由于平行板电容器的电容C跟介电常量εr成正比，通过测量电容的变化就可以反映油液的污染程度。

2、影响油液介电常数的理化指标

• 水含量：水是一种典型的极化介质，在交变电场的作用下，位移极化与取向极化都起作用，使εr增大。水的相对介电常数εr大约为80，而油的介电常数一般为210左右，水分微量的增加会使介电常数迅速上升，因此介电常数法对润滑油中水的敏感性较高。
• 酸值：润滑油的降解主要是烃类的氧化，最终产物是有机酸，降解程度越深，酸度越大。有机酸存在会产生H⁺、RCOO^–等离子，这些极性介质分子的极化，正电荷中心与负电荷中心不重合，单个分子表现一定的场强，因此油的介电常数会增加。
• 金属磨粒：在机械设备中存在很多摩擦副，如果润滑不良，则润滑油中会含有大量金属磨粒，金属颗粒会产生自由电子，当将油液置于平行电容板之间时，自由电子会极化，因此表现为测得电容量的增加，即为油液介电常数的增大。

三、论文下载

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五、更多润滑油分析标准。