自动颗粒计数器两种非球形颗粒标定方法的比较

　　对液压系统油液进行污染度检测,是对系统实施主动预防性维护,提高系统工作可靠性的主要手段之一。目前,用于分析油液污染度的主要仪器有便携式 油液污染检测仪和液体自动颗粒计数器,前者主要用于现场,检测结果是污染度等级;而后者更适合于实验室操作,其检测结果是被测样液的精确颗粒尺寸分布。由 于液体自动颗粒计数器计数速度快,操作简便以及计数准确度高等优点,在油液污染检测方面得到了广泛的应用。

　　在液体自动颗粒计数器中,传感器是最主要的组成元件,其功能是将样液中的污染颗粒转变为与其尺寸相应的电信号,经放大后送至自动颗粒计数器进行 计数。液体自动颗粒计数器的传感器,除了要求在规定的流量范围以及叠合误差范围内使用外,还要注意其标定问题,也就是说要找到颗粒计数器的阈值电压设置值 与污染颗粒尺寸之间的严格对应关系,这也是通常所讲的液体自动颗粒计数器的尺寸标定。

　　1　液体自动颗粒计数器尺寸标定方法简介

　　颗粒计数器在出厂之前生产厂家都进行过精确的尺寸标定,每个传感器都附有一张尺寸标定曲线图。但用户在使用一段时间后,由于系统参数的变化,测 试的准确性可能降低,需要按照有关方法对颗粒计数器重新进行标定。一般来说,颗粒计数器在以下情况需要进行标定: (1)使用6个月后, (2)更换或调节传感器灯泡后, (3)更换或修理传感器电子元件后, (4)安装一个未经标定的新传感器时[1]。目前可采用的尺寸标定方法主要有两种:球形颗粒标定法和非球形颗粒标定法。非球形颗粒标定法,在1999年以 前采用的是1977年制定的国际标准ISO 4402,所用非球形颗粒为AC细粉尘。随着科技的发展,对粉尘的观察由高分辨率的电子显微镜代替了原先的光学显微镜,于是人们发现AC粉尘的尺寸分布随 生产批号不同而变化。而作为标准试验粉尘这是不允许的,因此目前AC粉尘已不再生产,原标定方法也被1999年制定的新标准ISO 11171所取代,新标准采用的非球形颗粒为国际标准中等试验粉末(ISOMTD)。

　　目前正处于新粉尘( ISO MTD)替代旧粉尘(ACFTD)的阶段,旧粉尘还没有完全退出市场,若采用旧的粉尘旧的标定方法对颗粒计数器进行尺寸标定,以及利用新的粉尘新的标定方 法对颗粒计数器进行尺寸标定,两种标定结果差别有多大呢?对同一瓶样液进行分析时,分析结果能否在允许误差范围内保持一致?笔者就该问题进行了一些实验。

　　1.1　ISO 4402 (1977)非球形颗粒(ACFTD)标定法[1]

　　将一定量的AC细粉尘均匀悬浮在MIL-H-5606液压油(相当于我国10#航空液压油)中,即可配制成标准的标定液。一般情况下,该标定液 由专门的单位配制,并提供经过精确测定的标定液的颗粒数及尺寸分布数据。标定时,在自动颗粒计数器上至少选用5个通道,并将各通道阈值调为任意值(按通道 顺序,阈值逐渐增大),然后对标定液进行计数。根据计数平均值在双对数坐标纸上绘制阈值电压与计数平均值之间的关系曲线,利用该曲线,根据所提供的标定液 的颗粒数及尺寸分布数据即可查出与标定液提供尺寸相应的阈值,最后,将通道阈值调整为查出值并重新对标定液进行计数,若某通道计数平均值不同于标定液的提 供值,可对该通道阈值进行微调;若各通道计数平均值均与标定液提供值相符,则完成标定。