润滑油在线监测仪器和系统的研制是油液监测技术的研究和开发热点,其旨在解决大型连续作业设备、关键设备和安全性要求高的设备的实时现场监测与诊断问题。“在线”概念的本质必须包括在线取样和在线分析两个内容。在线油液监测的必要性主要体现在以下几个方面。
一、系统时变特性的要求
摩擦学系统是一典型的时变系统,其部分或全部结构参数是,时间的显函数。所以,对摩擦学系统应该实施连续的和不间断的周期性监测。在实施离线监测时,虽然通过缩短采样间隔可以作些弥补,但这不仅使工作量增加,仍会有丢失重要信息的可能。摩擦学系统的复杂性和时变性导致了其工作状态的不确定性,因此对设备进行在线监测的要求顺理成章。
二、监测层次的要求
油液监测技术的不同方法可以反映机器不同层次的运行状态信息。例如,磨粒数量反映的磨损速率可通过光谱、铁谱方法来测定;尺寸和分布特征可通过铁谱仪和颗粒计数器来反映;磨粒图像识别系统产生的磨粒形貌特征有助于对磨损的类型和机理进行研究;磨粒的成分则可表明磨损的部位。而在实际工程中应用监测技术,并不要求使用全部方法去获得全部信息,在很多场合只要达到某个层次的状态监测即可。因此,离线和在线体现了监测时间的层次性。对某些设备,离线取样时间间隔会造成一些特征信号的流失,无法把握故障的时变规律,同时也不符合特征信息诊断原则。
三、监测效益的要求
离线监测有时要求油样状态服从仪器操作的要求。例如,取样以后要经过油样稀释、磨粒分离等过程,不但改变了油液的物理状态,甚至有可能改变了原始信息。监测中的大量精力花费在前期工作上,而捕捉到的异常油样毕竟又是少数。在线监测则要求仪器服从监测油样的要求,不改变、不损耗油液,维持油液原始性态,并可减少人为的影响。
四、特殊作业的要求
对于某些流动性移动设备、连续作业设备或工作环境恶劣、危险性高的设备,工作人员或不可能直接取样,或不可能及时取样。如船舶、舰艇属于离岸作业方式,具有流动性强的特点,即便定时取样,也无可能及时送到地面实验室。在线监测技才可以在航行当中进行现场诊断,快速获得分析结果,有利于加强船舶的维护、保养和维修管理,提高船舶的在航率。另一方面也避免了传统油液监测技术中时间滞后带来的问题。
在线监测消除了人为的不确定性因素,取样和检测几乎同时进行,没有时间间隔,只要安装位置选择合适,则基本上解决了取样代表性的问题,对系统误差也易排除。这是常规手段所不能达到的。