鐵譜儀是20世紀70年代發明的一種新的機械磨損測試方法。是一種藉助磁力將油液中的金屬顆粒分離出來，並按照顆粒的大小排列在基片上，既能讀出大小顆粒的相對濃度，也能對微粒的物理性能作出進一步分析。
基本介紹
- 中文名：鐵譜儀
- 外文名：Iron spectrometer
簡介,原理和方法,分析的流程,套用領域,
簡介
鐵譜儀測定的主要內容：
(1)磨粒濃度和大小
(2)磨粒形貌(反應磨粒產生原因和機理)
(3)磨粒成分(反應產生的部位)
鐵譜分析法的特點：
(1)較寬的尺寸檢驗範圍;
(2)同時獲得磨粒的多種信息。
原理和方法
鐵譜儀技術的基本原理和方法就是用鐵譜儀把混於潤滑油(或液壓油)中的磨屑和碎屑分離出來，並按其尺寸大小依次、不重疊地沉澱到一塊透明的基片上(即製作譜片)，在顯微鏡下觀察，以進行定性分析(指對磨粒的形態特徵、尺寸大小及其差異等表面形貌及成分進行監測和分析)。利用加裝在鐵譜顯微鏡上的光密度計，還可以對譜片上大小磨粒的相對含量進行定量分析，也可用計算機對磨屑進行圖像處理，以獲取磨屑的有關參數。摩擦學的研究表明，磨粒的類別和數量的多少及增加的速度與摩擦面材料的磨損程度及磨損速度有直接的關係;而磨粒的形態、顏色及尺寸等則與磨損類型、磨損進程有密切關係。因此鐵譜分析法在判斷磨損故障的部位、嚴重程度、發展趨勢及產生的原因等方面能發揮全面的作用。
分析的流程
鐵譜儀分析程式一般包括取樣、制譜、觀察與分析、結論4個基本環節。
(1)鐵譜儀取樣
取樣就是用取油工具從管線上或油箱中抽取潤滑油(或液壓油)樣。取樣操作必須保證所取的油樣含有能反映機器工況變化的磨損顆粒，只有這樣才能通過鐵譜分析做出正確的判斷。因此，取樣時應遵循以下幾條原則：
①應儘量選擇在潤滑油過濾之前並避免從死角、底部取樣;
②應儘量選擇在機器運轉時，或剛停機時取樣;
③應始終在同一位置、同一條件下(如停機則應在相同的時間後)和同一運轉狀態(轉速、載荷相同)下取樣;
④取樣周期應根據機器的性質和對狀態檢測要求來確定。機器在新投入運行或剛經解體檢修，其取樣間隔應短，通常應隔幾小時取樣一次，以監測分析整個磨合過程;機器進入正常運行階段後，取樣間隔可加大;此後，當發現磨損發展很快時，又應縮短取樣時間間隔。
(2)鐵譜儀制譜
制譜就是用鐵譜儀分離油樣，將其中的鐵磁性顆粒沉積於玻璃基片上，經固化和清洗後完成。為便於油液中磁性金屬顆粒的沉積，對所取油樣應進行稀釋，即在油樣中加入一定比例有機溶劑(例如四氯乙烯)，油樣與四氯乙烯的體積混合比通常為3:1。
(3)觀察與分析
包括定性分析和定量分析
①定性分析 用顯微鏡觀察譜片上顆粒的尺寸大小、形狀、顏色，根據顆粒特徵來定性分析設備運轉潤滑狀態，判斷磨損類型和磨損部位。直讀式不宜做定性分析，因為直讀式鐵譜儀不能提供關於磨屑形貌、磨屑來源的信息。
②定量分析 用光密度測量儀與顯微鏡配套使用，測出譜片上不同區域的磨屑顆粒覆蓋面積，再通過公式算出磨損指數。
對於旋轉式鐵譜儀，其定量分析式為IS=AL2-(AM+AS)2式中 IS——磨損烈度;AL、AM、AS——大、中、小磨粒濃度的光密度讀數。
對於直讀式鐵譜儀，其定量分析式為ID=(DL+DS)(DL-DS)=DL2-DS2式中ID——磨損烈度；DL——代表大於5μm磨損顆粒的光密度值；DS——代表1~2μm磨損顆粒的光密度值。對於分析式鐵譜儀，其定量分析式為I'S=(A'L+A'S)(A'L-A'S)=A'L2-A'S2式中I'S——磨損烈度；A'L、A'S——大、小磨粒覆蓋面積。
(1)鐵譜儀取樣
取樣就是用取油工具從管線上或油箱中抽取潤滑油(或液壓油)樣。取樣操作必須保證所取的油樣含有能反映機器工況變化的磨損顆粒，只有這樣才能通過鐵譜分析做出正確的判斷。因此，取樣時應遵循以下幾條原則：
①應儘量選擇在潤滑油過濾之前並避免從死角、底部取樣;
②應儘量選擇在機器運轉時，或剛停機時取樣;
③應始終在同一位置、同一條件下(如停機則應在相同的時間後)和同一運轉狀態(轉速、載荷相同)下取樣;
④取樣周期應根據機器的性質和對狀態檢測要求來確定。機器在新投入運行或剛經解體檢修，其取樣間隔應短，通常應隔幾小時取樣一次，以監測分析整個磨合過程;機器進入正常運行階段後，取樣間隔可加大;此後，當發現磨損發展很快時，又應縮短取樣時間間隔。
(2)鐵譜儀制譜
制譜就是用鐵譜儀分離油樣，將其中的鐵磁性顆粒沉積於玻璃基片上，經固化和清洗後完成。為便於油液中磁性金屬顆粒的沉積，對所取油樣應進行稀釋，即在油樣中加入一定比例有機溶劑(例如四氯乙烯)，油樣與四氯乙烯的體積混合比通常為3:1。
(3)觀察與分析
包括定性分析和定量分析
①定性分析 用顯微鏡觀察譜片上顆粒的尺寸大小、形狀、顏色，根據顆粒特徵來定性分析設備運轉潤滑狀態，判斷磨損類型和磨損部位。直讀式不宜做定性分析，因為直讀式鐵譜儀不能提供關於磨屑形貌、磨屑來源的信息。
②定量分析 用光密度測量儀與顯微鏡配套使用，測出譜片上不同區域的磨屑顆粒覆蓋面積，再通過公式算出磨損指數。
對於旋轉式鐵譜儀，其定量分析式為IS=AL2-(AM+AS)2式中 IS——磨損烈度;AL、AM、AS——大、中、小磨粒濃度的光密度讀數。
對於直讀式鐵譜儀，其定量分析式為ID=(DL+DS)(DL-DS)=DL2-DS2式中ID——磨損烈度；DL——代表大於5μm磨損顆粒的光密度值；DS——代表1~2μm磨損顆粒的光密度值。對於分析式鐵譜儀，其定量分析式為I'S=(A'L+A'S)(A'L-A'S)=A'L2-A'S2式中I'S——磨損烈度；A'L、A'S——大、小磨粒覆蓋面積。
套用領域
鐵譜儀可廣泛用於各行業的內燃機、燃氣輪機、齒輪箱、軸承、液壓系統等大型機器和零部件進行有效的磨損檢測，有統計表明，套用鐵譜技術所帶來的保證重大設備安全運行，減少故障發生，降低維修費用以及在摩擦學和潤滑油品質評定研究領域中，取得了顯著的經濟效益和社會效益。
根據分離磨粒、檢測磨粒的不同方法，研製了不同的。鐵譜儀主要有三種類型：直讀鐵譜儀、分析鐵譜儀和旋轉式鐵譜儀。當今，又成功研究了線上式鐵譜儀。此外，還有用於收集乾粉中鐵磁性顆粒的氣動式鐵譜儀。
根據分離磨粒、檢測磨粒的不同方法，研製了不同的。鐵譜儀主要有三種類型：直讀鐵譜儀、分析鐵譜儀和旋轉式鐵譜儀。當今，又成功研究了線上式鐵譜儀。此外，還有用於收集乾粉中鐵磁性顆粒的氣動式鐵譜儀。
