硅氧烷類(lei)消(xiao)泡劑的使用，可能導致激光顆粒(li)計數(shu)器出現問題。
想(xiang)象一下:您(nin)以每分鐘25升(sheng)(每小時1500升(sheng))的(de)(de)速度(du)用5微米和1微米的(de)(de)濾(lv)(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)離線過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)了150升(sheng)液壓油。同時采用激(ji)光光阻法(LBM)、自(zi)動顆粒計數(shu)器(qi)來驗證(zheng)流體(ti)的(de)(de)清(qing)潔度(du)。根據ISO 4406:2017，初始清(qing)潔度(du)為25/22/15。八小時后(hou)，清(qing)潔度(du)僅降至22/20/13。同時您(nin)已經檢查過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)沒有堵塞也沒有旁路。您(nin)甚至還很麻煩地確認了您(nin)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)的(de)(de)濾(lv)(lv)(lv)(lv)芯(xin)(xin)確實無誤地在您(nin)的(de)(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)系統里工作，您(nin)不必太過(guo)(guo)擔憂(you)，也許您(nin)正在經歷(li)一個典型的(de)(de)“幽靈(ling)”粒子(zi)計數(shu)的(de)(de)過(guo)(guo)程。
揭開幽靈粒子計數的(de)神秘面(mian)紗
當使用(yong)基(ji)于激(ji)光(guang)光(guang)阻法的(de)(de)(de)LBM顆(ke)粒(li)計(ji)(ji)數(shu)器來驗(yan)證含(han)有(you)某些(xie)不(bu)溶性添(tian)加劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)礦(kuang)物基(ji)流體(ti)的(de)(de)(de)清潔(jie)度(du)時，會(hui)遇到幻像顆(ke)粒(li)計(ji)(ji)數(shu)問題(ti)。硅基(ji)消泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)(ji)(ji)，如聚二甲基(ji)硅氧烷，是常見(jian)的(de)(de)(de)引起問題(ti)的(de)(de)(de)添(tian)加劑(ji)(ji)(ji)(ji)。移動流體(ti)動力系統(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)使用(yong)的(de)(de)(de)流體(ti)通常配制成(cheng)含(han)有(you)高濃度(du)消泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)(ji)(ji)。研究(jiu)表明(ming)，通過不(bu)同的(de)(de)(de)表面(mian)張力，硅基(ji)抗(kang)泡(pao)(pao)添(tian)加劑(ji)(ji)(ji)(ji)粘附在(zai)微(wei)觀的(de)(de)(de)、夾帶的(de)(de)(de)氣泡(pao)(pao)內壁上，導致添(tian)加劑(ji)(ji)(ji)(ji)產生(sheng)膠束(shu)狀包(bao)封，然后(hou)呈現出水滴(di)的(de)(de)(de)表觀形狀特(te)征(zheng)。膠束(shu)狀消泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)包(bao)埋(mai)尺寸通常為4-10μm。一(yi)旦膠體(ti)上升到流體(ti)表面(mian)，藥劑(ji)(ji)(ji)(ji)迅速破裂氣泡(pao)(pao)并重新返回(hui)到流體(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)。在(zai)一(yi)項有(you)關各種非固體(ti)污染物和添(tian)加劑(ji)(ji)(ji)(ji)對LBM顆(ke)粒(li)計(ji)(ji)數(shu)精(jing)度(du)影響的(de)(de)(de)相關研究(jiu)中(zhong)(zhong)(zhong)，發現含(han)有(you)0.02%(按重量(liang)計(ji)(ji))硅酮(tong)消泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)基(ji)礎原(yuan)料(liao)混(hun)合物的(de)(de)(de)樣品里(li)，顆(ke)粒(li)計(ji)(ji)數(shu)增加了最(zui)小的(de)(de)(de)3倍。在(zai)ISO 4406清潔(jie)標準的(de)(de)(de)4μm和6μm通道中(zhong)(zhong)(zhong)，錯誤的(de)(de)(de)顆(ke)粒(li)計(ji)(ji)數(shu)尤為明(ming)顯。
激光(guang)粒子(zi)計數的局限性
光(guang)(guang)阻塞法(fa)(LBM)激(ji)光(guang)(guang)粒(li)(li)(li)子計數(shu)器(qi)在許多(duo)應用(yong)中是(shi)有用(yong)的，這種方法(fa)的原理是(shi)基本簡單(dan)(dan)的。流(liu)體(ti)流(liu)過(guo)測量(liang)單(dan)(dan)元，測量(liang)單(dan)(dan)元的一(yi)側包(bao)含光(guang)(guang)源(yuan)，另一(yi)側包(bao)含接收器(qi)(光(guang)(guang)電探測器(qi))。當粒(li)(li)(li)子通過(guo)測量(liang)單(dan)(dan)元時(shi)，光(guang)(guang)源(yuan)部分被遮(zhe)擋(dang)，產生光(guang)(guang)輻射差(陰(yin)影)——對(dui)應于(yu)通過(guo)的粒(li)(li)(li)子的圓形截面大小。由(you)于(yu)這個(ge)基本的工作原理，LBM顆粒(li)(li)(li)計數(shu)器(qi)有一(yi)個(ge)關鍵的缺點(dian):無法(fa)將固體(ti)污染(ran)物(wu)與其他污染(ran)物(wu)(如水、氣泡(pao)、幻(huan)像顆粒(li)(li)(li)等)區分開(kai)來(lai)。那么，如何使用(yong)自動粒(li)(li)(li)子計數(shu)技(ji)術來(lai)克(ke)服幻(huan)像粒(li)(li)(li)子呢?還(huan)有一(yi)個(ge)替代的解決方案。
數字成像法(fa)粒子計(ji)數
數(shu)字成(cheng)像(xiang)粒(li)子計(ji)數(shu)使用尺寸和形(xing)狀(zhuang)識別技(ji)術，基于(yu)(yu)先進的算法來區分污(wu)染物(wu)(wu)。例如，直接成(cheng)像(xiang)粒(li)子計(ji)數(shu)器(qi)可(ke)以(yi)將(jiang)污(wu)染物(wu)(wu)分為疲勞、切割和滑動磨損，以(yi)及基于(yu)(yu)形(xing)狀(zhuang)特征的纖維和氣(qi)泡類別。它(ta)還可(ke)以(yi)識別水(shui)(shui)滴(雖然水(shui)(shui)滴通常不會被記(ji)錄下(xia)來)。污(wu)染物(wu)(wu)的區別允許更精確的粒(li)子計(ji)數(shu)，通過(guo)否定(ding)非固體粒(li)子，如夾帶的氣(qi)泡和水(shui)(shui)滴。
OilWear S120數(shu)字成像粒(li)子(zi)計數(shu)器可以識(shi)別(bie)(bie)固體粒(li)子(zi)，并(bing)(bing)將其歸納為(wei)4、6、14、21、38、70和>100微(wei)米范圍。它還可以識(shi)別(bie)(bie)形(xing)狀(zhuang)，并(bing)(bing)給(gei)出(chu)單(dan)獨的形(xing)狀(zhuang)識(shi)別(bie)(bie)計數(shu)為(wei)滑動，切割和疲勞磨損顆粒(li)。泡沫也被識(shi)別(bie)(bie)并(bing)(bing)從計數(shu)中去除。
因(yin)此(ci)，數字成(cheng)像粒(li)子計數技術可(ke)以將膠束狀(zhuang)消泡添加(jia)劑定性為為水滴(di)（幻像粒(li)子）使用戶更有信心地(di)了解(jie)(jie)其潤滑(hua)液體的狀(zhuang)況。各(ge)種(zhong)現實的案例研(yan)究表明，流體監(jian)測是(shi)一種(zhong)流體狀(zhuang)態監(jian)測解(jie)(jie)決方案，采用數字成(cheng)像粒(li)子計數技術，可(ke)以克服(fu)幻像粒(li)子計數的問(wen)題(ti)。
激(ji)光與數字成像(xiang)粒子(zi)計數器影響測試
在(zai)一(yi)項(xiang)不添(tian)加(jia)(jia)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)基礎油(you)的(de)(de)實(shi)驗室測試中(zhong)，用2個顆粒計(ji)數(shu)(shu)(shu)器從(cong)加(jia)(jia)熱(re)到40°C的(de)(de)相同的(de)(de)油(you)中(zhong)輸入。一(yi)臺PC9001激光(guang)計(ji)數(shu)(shu)(shu)器和一(yi)臺S120數(shu)(shu)(shu)字成像粒子(zi)計(ji)數(shu)(shu)(shu)器。然后(hou)加(jia)(jia)入精確的(de)(de)100ppm聚二甲(jia)基硅(gui)氧烷防泡(pao)沫(mo)添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)中(zhong)。結果在(zai)激光(guang)計(ji)數(shu)(shu)(shu)器上(shang)立即顯現，影響4和6微米計(ji)數(shu)(shu)(shu)多達3個ISO代碼(ma)，14微米計(ji)數(shu)(shu)(shu)稍少，但仍然增加(jia)(jia)了(le)1個ISO代碼(ma)。數(shu)(shu)(shu)字成像計(ji)數(shu)(shu)(shu)器不受添(tian)加(jia)(jia)劑(ji)的(de)(de)影響。
案例研究
某(mou)大型工程設備OEM在(zai)裝(zhuang)配(pei)驗證階段遇到粒子計數(shu)器連續不準確的(de)問題。由于潤滑情況不穩定導(dao)致(zhi)無法(fa)通過驗收(shou)的(de)情況越(yue)來越(yue)多，同時造成(cheng)裝(zhuang)運(yun)延誤和大量相(xiang)關(guan)費用。由于拒(ju)收(shou)問題而導(dao)致(zhi)的(de)平均(jun)等待時間延遲(chi)為7天，每件產品(pin)每天的(de)等待成(cheng)本為1000英鎊(bang)。在(zai)案例研究的(de)協商階段，有八個(ge)設備被拒(ju)絕驗收(shou)。
而(er)(er)經(jing)過診斷以后的(de)結論是(shi): 依據其現有(you)的(de)激光(guang)光(guang)阻(zu)塞(sai)型粒(li)(li)子計數器(qi)提供不一致(zhi)的(de)高和錯誤的(de)粒(li)(li)子計數。ISO 4406的(de)潔凈度(du)通常(chang)是(shi)23/22/19，盡(jin)管有(you)很好的(de)的(de)潤滑維(wei)護制(zhi)度(du)。但第三(san)方流(liu)體分(fen)析報告和流(liu)體數據表表明，合成液壓油中含有(you)高濃度(du)的(de)硅(gui)氧烷(wan)(硅(gui)酮衍生物)消泡添加(jia)劑，從而(er)(er)導致(zhi)LBM自(zi)動顆粒(li)(li)計數器(qi)產生幻像顆粒(li)(li)的(de)現象。
Oilwear通(tong)過了(le)廣泛的(de)現(xian)場演示(shi)，證(zheng)明了(le)OilCMS便攜式流體污染監測解(jie)決方案(an)的(de)先進數字成像技(ji)術，該(gai)方案(an)測量(liang)的(de)平(ping)均ISO流體清潔度為15/14/10。這使得客戶能夠成功接受設(she)備(bei)產(chan)品，并在演示(shi)的(de)第一天通(tong)過6個驗收(shou)。剩(sheng)下的(de)兩個積(ji)壓(ya)的(de)設(she)備(bei)在第二(er)天早(zao)些時(shi)候通(tong)過了(le)驗收(shou)。實踐證(zheng)明，該(gai)方法節約了(le)約35%的(de)成本和81%的(de)滯留時(shi)間。
