Радиационный метод

Радиационный метод - основан на измерении радиоактивности масла, омывающего предварительно активированные детали. Он поз­воляет осуществлять непрерывную регистрацию количества продуктов износа при высокой приборной чувствительности, но требует примене­ния биологической защиты.

В настоящее время используются методы: рентгеноспектральные, оптические и эмиссионные метода спектрального анализа.

Рентгеноспектралънне методы основаны на исследовании спектров поглощения и спектров испускания вещества, лежащих в рентгеновской области эл. магнитного излучения. К оптическим относятся методы спектрального анализа, в которых исследуются спектры лежащие в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях.

Анализ по спектрам испускания проводится эмиссионным и флуоресцентным методами, которые отличаются способом возбужде­ния вещества. Эмиссионный – пламя или газовый разряд - нагревание, испарение масла и возбуждение отдельных атомов. Флуоресцентный – возбуждение атомов и молекул облучением пробы эл.магнитными лу­чами. Регистрация спектра—фотографический и фотоэлектрический (изображение в виде черных линий, полое на светлом фоне и энер­гия света преобразуется в эл. сигнал фотоэлементом – соответственно). Количественный анализ—интенсивность линий зависит от концентрации элемента в пробе, сравнивая со стандартным образ­цом. Фотоэлектрический—сила фототока. Физическая величина, несущая информацию о концентрации элемента в пробе, называется ана­литическим сигналом. Зависимость аналитического сигнала от кон­центрации выражается градуировочным графиком.

В ГА эмиссионный спектральный метод определения концен­трации металлов в работавших маслах реализуется на стационар­ных установках типа МФС (многоканальный фотоэлектрический спектрограф). Анализ масла состоит из трех этапов: сжигание масленой пробы в эл.дуговом разряде; разложение излучения в спектр и его регистрация; определение по наличию и интенсивности спект­ральных линий концентраций элементов, входящих в пробу.

Принцип действия установки мфс.

При сжигании атомы возбуждают фотоны света (эл.магнитные колебания в оптическом диапазоне сектора). Интенсивность свечения зависит от концентрации каждого химического элемента в пробе. При прохождении через установку излучение волн разделяется про­странственно по их длинам. Для определения концентрации элементов производиться измерение интенсивности характерных спектральных линий пробы (зависимость между напряжением и концентрацией и устанавливают опытным путем по эталону – масло с заранее за­данной концентрацией элементов) и сравнение их с интенсивностью линий специально приготовленных эталонов.

В основу работы установки положен метод эмиссионного спектрального анализа, использующий явление свечения газа или пара исследуемого вещества (твердого или жидкого) в результате нагревания его до температуры выше 1000°С.

А нализируемая проба масла, уста­навливается в штатив, где с помощью источника возбуждения спек­тра (ИВС) нагревается до высоких температур (сжигается). Получающееся в результате нагрева свечение через усилительную линзу (ко­нденсатор) поступает в полихроматор, где установлена дифракционная решетка, разлагающая спектр излуче­ния на составляющие по длинам волн, Излучение с

определенными длинами волн фокусируется в виде спектра на сферической поверхности полихромотора. В сфере имеются двенад­цать узких щелей, через которые излучения с определенными длина­ми волн попадает на катоды фотоэлектронных умножителей (ФЭУ). Электрически сигнал с каждого ФЭУ соответствует определенной длине волны или части спектра и пропор­ционален интенсивности свечения, а следовательно, концентрации про­дукта износа, Электрические сигналы с ФЭУ поступают в управляющее устройство (УУ), которое управляет работой установки и обработкой сигналов. Из УУ сигналы поступают в вычислительное устройство (ВУ), которое обрабатывает полученную информацию к передает на устройст­во индикации (УИ), в составе которого имеется цифропечатающее устройство и цифровой вольтметр. Установки типа МФС позволяют опреде­лить с высокой точностью концентрацию 10 элементов (железо, медь, серебро, алюминий, свинец, кремний, магний, хром, никель, олово). Методи­ка анализа проб масла на установке МФС состоит из подготовительных работ и самого анализа с выдачей конкретных результатов. К подго­товительным работам относятся: приготовление стандартных образцов, подготовка и проверка -электродов, отбор масла из механизма, выпаривание проб масла. Сам анализ заключается в установлении концентрации продуктов изнашивания. Этот процесс на установке полностью автоматизирован.

На основе прожига эталонных проб строят зависимость, а от - градуировочные графики, по ним оценивают концентрации элемен­тов в серийных пробах (градуировка МФС с учетом сорта масла).

Рентгеноспектральный метод анализа масла основан на воз­буждении и регистрации флуоресцентного излучения металлами под воздействием рентгеновских лучей. Для этих целей используют прибор БАРС-З (бездифракционный анализатор рентгеноспектральный). Малогабаритный на интегральных микросхемах, надежный, простой в эксплуатации.

А нализируемая проба масла получается путем его фильтрования через мембранный фильтр "Владипор" с порами .размером 0,9…1,2 мкм. Отпечаток вставляется в специальный держатель, обеспечивающий равномерное его облучение пучком рентгеновского излучения. Анализатор "БАРС" позволяет проводить экспресс-анализ масла на содержание элементов железа, меди, хрома, никеля. Рис. 4.10.