Переносный инфракрасный анализатор масла FluidScan

FluidScan, Q1000, Q3000, Balttech, БалттехАнализ масла является одной из основных техник прогностического технического обслуживания. Сервисные инженеры или специалисты по надежности, управляя парком грузовых автомобилей или тепловозов, морскими судами или основными средствами на промышленном предприятии, полагаются на информацию анализа масла, чтобы составить расписание технического обслуживания. Необходимость постоянно увеличивать время безотказной работы и снижать стоимость технического обслуживания требует получения результатов анализа масла на месте, чтобы обеспечить наилучшее принятие решений как при использовании данных анализа масла, так и других технологий прогностического технического обслуживания. В России, Казахстане, Украине, Белоруссии и странах СНГ основным нашим агентом является компания «Балтех» (г.Санкт-Петербург). Данная компания авторизована для поставки, обучения и оказания сервисных услуг по данной продукции.

Однако проведение анализа масла на месте имеет ряд трудностей, таких как

  • отсутствие внутренней экспертизы,
  • несоответствующее оборудование для анализа масла,
  • транспортировка вредных химических веществ и утилизация отходов.

Анализатор FluidScan (Q1000) (Рис. 1) был разработан, чтобы устранить вышеперечисленные трудности, стоящие перед специалистами по надежности. Это переносной инфракрасный анализатор масла, который представляет оценку рабочей жидкости на основании международных стандартных методик ASTM и JOAP (единая программа анализа масла). Он защищает машинное оборудование, определяя, когда смазочный материал требуется заменить из-за повышенного загрязнения, деградации или смешения рабочих жидкостей, рассмотрев самые общие причины изменения масла. FluidScan определяет деградацию и загрязнение смазочного материала другими жидкостями (вода, гликоль, неправильные смазочные материалы) в месте использования, измеряя ключевые параметры состояния как синтетических, так и минеральных масел и рабочих жидкостей.

FluidScan (Q1000) анализирует смазочные материалы и рабочие жидкости, используя ИК-спектроскопию: технику, которая уже нашла широкое применение, как основный метод для определения загрязнения и деградации. Прибор выполняет, отображает и сохраняет анализы с той же точностью, как и лабораторные приборы, но делает это на месте в переносной версии. Информация анализа, сохраненная в базе данных прибора, может быть синхронизована с программным обеспечением FluidScan Manager: мощный пакет базы данных анализа, который работает на персональном компьютере, архивирует, строит тренды данных и генерирует отчеты состояния смазочного материала.

Переносной анализатор состояния масла FluidScan (Q1000) используется с любыми механическими системами, где внезапная остановка, как результат деградации и/или загрязнения,  нежелательна. Он дает возможность операторам электростанций и горношахтного оборудования, морских судов, грузового транспорта, ветряных турбин, военных машин и воздушного транспорта, тяжелого строительного оборудования или любых больших промышленных систем разработать программу прогностического технического обслуживания, основанную на состоянии масла, а не на заданном времени работы или пройденном расстоянии.

FluidScan обеспечивает немедленный анализ свойств смазочного материала на месте и безошибочно предупреждает пользователя, когда наступает время менять смазочный материал из-за загрязнения или деградации. Для получения более подробной информации мы рекомендуем Вам записаться на наши учебные курсы ТОР-105 в компании BALTECH. Данный комплект поставляется также в составе минилабораторий серии BALTECH OA. Основные преимущества анализа на месте в режиме реального времени следующие:

  • Увеличенный интервал замены масла,
  • Нет задержки из-за ожидания лабораторных результатов анализа,
  • Уменьшение стоимости технического обслуживания,
  • Сокращение незапланированных остановов,
  • Предотвращение катастрофических поломок.

Запатентованная оптическая система и защелкивающаяся кювета.

Spectro, Fluid Scan, Baltex, Balttech, Балттех Прибор FluidScan является портативным анализатором, который предоставляет данные пользователю для немедленной оценки состояния смазочного материала. Он уменьшает время на подготовку образца и очистку прибора использованием запатентованной защелкивающейся кюветы для легкого и быстрого анализа на месте, как показано на рисунке 2. Основой анализатора FluidScan является запатентованный спектрометр для средней ИК-области без движущихся частей. Спектрометр собирает инфракрасный свет, прошедший через масла в защелкивающейся кювете, в волноводе, как показано на рисунке 3. Волновод затем направляет этот свет к дифракционной решетке похожей на призму, которая отражает свет в высокоточный матричный детектор, который и регистрирует ИК-спектр масла. Волновод полностью вбирает в себя инфракрасный сигнал, уменьшая любые интерференции, связанные с влиянием атмосферы и увеличивая количество света поступающего в спектрометр. Таким образом, FluidScan увеличивает пропускание и спектральное разрешение в данном размер с руку приборе. Следовательно, это приводит к более удобному спектральному диапазону, разрешению и соотношению сигнал/шум для быстрого анализа используемых смазочных материалов. Данная уникальная технология оптимизирована для малого энергопотребления, обеспечивающего непрерывную работу сложного, высокоточного миниатюрного прибора, работающего от литий-ионных батарей до 8 часов. Оптическая схема анализатора масел, FluidScan, Балттех

Ключевые ИК признаки изменения состояния масла, установленные промышленными нормами и стандартами ASTM для мониторинга состояния масла, используются, чтобы получить сведения о состоянии масла в реальном времени. Пользователь помещает образец в защелкивающуюся кювету, вводит информацию о данном образце и запускает анализ, используя интуитивно понятный интерфейс пользователя прибора и навигационную клавиатуру прибора FluidScan. В ходе анализа определяются текущие и опорные  параметры состояния, они отображаются на экране прибора и могут быть сохранены для построения тренда и экспорта в центральную базу данных. Информация, сохраненная в приборе FluidScan, располагается в SQL базе данных и может быть синхронизирована и загружена в ПК при помощи ПО менеджера баз данных FluidScan. Данное программное обеспечение дает возможность вести журнал наблюдений, строить тренды, устанавливать пороги предупреждения о выходе за допустимые границы контролируемых показателей. FluidScan может работать и без компьютера, но использование данного ПО делает ввод данных и составление отчета проще.

Мультивариантная калибровка и корреляция данных с лабораторными результатами

Большинство пользователей анализа масла будут сравнивать результаты, полученные при помощи FluidScan с данными из местных лабораторий. Большинство лабораторий, проводящих анализ масла, дает в отчете параметры состояния масла, полученные с помощью настольного Фурье ИК спектрометров и лабораторных титраторов.

Одно из преимуществ FluidScan по сравнению с лабораторными Фурье ИК спектрометрами является его способность давать абсолютные количественные результаты для наиболее критичных показателей масла, таких как общее кислотное число и загрязнение водой для промышленных масел или общее щелочное число, содержание воды, гликоля и сажи для моторных масел. Можно получать хорошие абсолютные количественные результаты с помощью инфракрасной спектроскопии, только при использовании правильного типа масла и калибровки для свойств данного типа масла, как это применяется в приборе FluidScan.

FluidScan подразделяет масла на группы, названные семействами, в которые входят масла одинаковые по химическому составу, использованию и спектральным признакам. Спектр для всех масел в каждом семействе изменяется одинаковым образом с увеличением деградации или загрязнений. Поэтому такие групповые алгоритмы позволяют точно вычислять количества данных изменений. Данные алгоритмы дают хорошие количественные результаты для большинства критических свойств для большинства типов масел. Поскольку используется техника мультивариантной калибровки, то количественные данные могут быть получены даже для образцов с множественным загрязнением. Наша группа по исследованиям и разработкам уже создала обширную библиотеку спектров по большой базе данных наиболее используемых смазочных материалов. Для того чтобы автоматически вычесть присутствие мешающих компонентов в данной калибровке, используется хемометрика. Общее кислотное число, общее щелочное число и вода калибруется напрямую по данным химического титрования. Сажа калибруется в процентном содержании сажи, определенном термогравиметрическим методом. Процентное содержание гликоля и неправильного масла калибруется  по образцам с известной концентрацией гликоля и неправильных масел. В таблице 1 представлены свойства, измеряемые FluidScan, и стандарты ASTM, с которыми они коррелируют, как результат процесса калибровки.
Таблица 1

 

Свойство, определяемое на FluidScan

 

Референтный лабораторный метод

Противоизносные присадки

ASTM D7412/Е2412 (FTIR)

Окисление

ASTM D7412/Е2412 (FTIR)

Сульфирование

ASTM D7412/Е2412 (FTIR)

Нитрование

ASTM D7624 (FTIR)

Гликоль

ASTM E1655 и Е2412

Сажа

ASTM D5967 (термогравиметрический анализ)

Общее щелочное число

ASTM D4739 (титрование)

Общее кислотное число

ASTM D664 (титрование)

Вода

ASTM D6304 (титрование по Карлу Фишеру)

Чтобы применять правильный алгоритм к конкретному образцу, спектр нового масла того же типа, как и используемое масло, которое следует проанализировать, измеряется на FluidScan. Данное новое масла с помощью специальной программы анализируется на предмет наилучшего совпадения данного известного образца с образцами, уже находящимися в базе данных FluidScan. Алгоритмы, связанные с данным смазочным материалом, могут затем применяться к образцам этого масла на любой стадии его эксплуатации, чтобы дать сведения о его состоянии. На рисунке 4 показан пример корреляции данных между определением общего кислотного числа используемого турбинного масла, выполненного лабораторным методом и с помощью прибора FluidScan.Кислотное число турбинного масла, Балттех

FluidScan уже широко используется для измерения свойств минеральных моторных масел (общее щелочное число, вода, сажа, окисление, нитрование, сульфироваине, гликоль и истощение присадок), синтетических полиэфирных турбинных масел (общее щелочное число, вода и истощение антиокислительных присадок), гидравлических жидкостей (общее кислотное число, вода и окисление) и других. Другие семейства включают в себя широкий ряд минеральных и синтетических редукторных масел, трансмиссионных жидкостей, дизельных масел для морских судов и фосфатно-эфирных масел. База данных также включает параметры специально для сырья, конечного продукта для биодизеля и смеси дизель/биодизель. В таблице 2 представлен список параметров для некоторых наиболее распространенных смазочных материалов, измеряемых в FluidScan.
Таблица 2

Моторное

Гидравличес-кое

Синтетическое для газовых турбин

Компрессорное/
трансформаторное

Редукторное/
Турбинное

Вода (ppm)

 

+

+

+

+

Окисление (абс/мм2)

+

+

 

+

+

Общее
кислотное
число (мг КОН/г)

 

+

+

+

+

Общее
щелочное
число (мг КОН/г)

+

 

 

 

 

Нитрование (абс/мм2)

+

 

 

 

 

Сульфирование (абс/мм2)

+

 

 

 

 

Сажа (%)

+

 

 

 

 

Гликоль (%)

+

 

 

 

 

Антиокислительные присадки (%)

+

 

+

 

 

Противоизносные присадки (%)

+

 

 

 

 

Пределы тревог и библиотека референтных масел

Вдобавок к количественному измерению вышеуказанных свойств масла прибор FluidScan выдает результаты в легко понятном формате «прошло»/«не прошло». Это делается благодаря использованию абсолютных значений пределов тревог и предупреждений для каждого параметра. В отчете используется простая цветовая система (зеленый, желтый и красный), чтобы указать находится ли измеряемый параметр масла внутри установленного диапазона допустимых значений, на границе или вышел за их пределы (Рисунок 5).Библиотека масел, Q1100, Q1000, Spectro, FluidScan/p>

В системе предварительно устанавливаются пределы тревог для свойств, связанных с каждым типом масла в базе данных. Эти установленные по умолчанию пределы выбраны исходя из передового опыта работы в промышленности. Все пределы тревог могут устанавливаться по желанию заказчика. Для каждого параметра может быть установлена верхняя и нижняя граница предела тревоги.  Они могут изменяться, чтобы соответствовать требованиям производителей оборудования или отдельным приложениям. Программное обеспечение FluidScan имеет систему, которая позволяет пользователю определить части оборудования, как основные средства во встроенной SQL базе данных прибора. Для каждого такого средства могут быть установлены его собственные наборы параметров тревог. Измерения образца затем сохраняются и ассоциируются с данной частью оборудования.

FluidScan поставляется со встроенной библиотекой референтных масел, оптимизированной для автомобильной промышленности, морского и железнодорожного транспорта, военной и ряда других областей промышленности. В целом библиотека содержит более 450 минеральных и синтетических смазочных материалов более чем 60 марок. Каждый смазочный материал приходит с начальными значениями, полученными при лабораторных испытаниях или с перечнем технических характеристик. Основное отличие FluidScan – это функция валидации масла, которая сопоставляет спектр любого чистого образца масла с имеющимися в реферетной библиотеке. Используя эту функцию, можно легко определить неправильный смазочный материал до его добавления в систему.

В заключении следует отметить, что комбинация патентованной ИК технологии, защелкивающейся кюветы, уникальных калибровочных алгоритмов и большой референтной библиотеки с установленными пределами тревог в приборе FluidScan позволяет сервисным инженерам пользоваться всеми преимуществами Фурье-ИК спектроскопии, титрования по методу Карла Фишера и химического титрования для определения общего кислотного и щелочного чисел. И это достигается без проведения длительных измерений, реактивов и привлечения квалифицированных химиков-аналиков. Данный прибор упрощает анализ масла на месте и дает сервисным инженерам возможность выполнять его также просто, как они измеряют вибрацию или проводят тепловизионные наблюдения. Применение FluidScan вместе с этими двумя технологиями позволяет построить наилучшую программу по профилактическому обслуживанию оборудования.