油料光譜分析除了能夠分析污染物，還能通過分析油液添加劑元素濃度來識別油液污染與降解惡化的程度。多元素分析，配合對制造部件所用材料屬性的理解，可以用來識別設備上特定組件的失效故障。油料光譜儀是專門用來分析在用潤滑油、液壓油和冷卻液中溶解和懸浮顆粒的元素含量的儀器。
斯派超SpectrOil M系列油料光譜儀采用RDE-OES旋轉(zhuǎn)石墨盤電極油料光譜分析技術 ，滿足ASTM D6595、SH/T0865等國內(nèi)外主流標準，同時也是美國JOAP體系認證的油料光譜分析儀，被軍用市場廣泛列裝。
SpectrOil M系列油料光譜儀產(chǎn)品特性
SpectrOil M是高性能的旋轉(zhuǎn)石墨盤電極油料光譜分析儀。
通過光譜分析元素的典型來源：
金屬材料 | 發(fā)動機/變速箱/傳動箱 | 液壓油 | 冷卻液 |
鐵（Fe） | 常見的磨損金屬。汽缸套、氣門導管、搖臂、軸承、曲軸、凸輪軸、活塞銷、缸體、正時齒輪、空壓機汽缸等。 | 油缸、齒輪、導桿等。 | 襯管、水泵、汽缸體、汽缸蓋等。 |
鉻（Cr） | 活塞環(huán)、汽缸壁、排氣閥、鍍鉻零件、冷卻液、緩蝕劑等。 | 軸、不銹鋼合金。 | 緩蝕劑等。 |
鉛（Pb） | 主軸承表面、銷軸承表面、凸輪座、軸承金屬、襯套、密封件、焊接物、油脂、含鉛燃油等。 | 襯套等。 | 焊接物、油冷卻器、暖氣風箱等。 |
銅（Cu） | 黃銅或青銅合金與黃銅合金鋅和青銅合金錫一起檢測。主軸瓦、連桿瓦表層材質(zhì)磨損后出現(xiàn)銅。銷軸承、曲軸止推軸承、凸輪軸座、連桿小頭瓦、凸輪從動件滾子銷、搖臂襯套、正時齒輪襯套、機油泵襯套、渦輪襯套、機油冷卻器芯部腐蝕物、各類軸承/襯套/止推墊片等。 | 襯套、止推墊片、油冷卻器等。 | 散熱器、油冷卻器、暖氣風箱等。 |
鉛（Pb）、銅（Cu） | 正時齒輪止推軸承、正時齒輪襯套、活塞銷襯套、機油泵襯套、凸輪軸襯套、曲軸軸承合金等。 | 襯套等。 | 油冷卻器、暖氣風箱等。 |
鋁（Al） | 往復式發(fā)動機的活塞或曲軸箱、軸承座、軸承表面、泵、止推墊圈等。 | 泵、止推墊圈、散熱器水箱等。 | 冷卻液彎頭、管道、節(jié)溫器、隔板等。 |
硅（Si） | 空氣中的粉塵、密封件、冷卻液泄漏、添加劑等。 | 空氣中的粉塵、密封件、冷卻液泄漏、添加劑等。 | 防起泡和防腐劑等。 |
鐵（Fe）、鉻（Cr）、鋁（Al）、硅（Si） | 空氣中的粉塵。 | 空氣中的粉塵。 | 不適用。 |
鈉（Na） | 冷卻液泄漏等。 | 冷卻液泄漏等。 | 抑制劑等。 |
銅（Cu）、鈉（Na） | 機油冷缺器泄漏防凍液等。 | 油冷器漏水等。 | 油冷器漏水等。 |
鉬（Mo） | 活塞環(huán)、添加劑、冷卻液污染等。 | 添加劑、冷卻液污染等。 | 抗氣蝕抑制劑等。 |
平朔安太堡礦在上世紀八十年代末期就從美國引進了SpectrOil M型油料光譜儀。平朔露維中心擁有兩個現(xiàn)代化的油液檢測化驗室，負責平朔礦區(qū)600多臺各種型號的礦用設備（電鏟、鉆機、自卸卡車、工程機械、吊車等）、甚至井工礦綜采設備的油樣檢測分析工作。以下為其實際應用案例之一：
2016年7月8日使用SpectrOil M對4114卡車送檢的發(fā)動機（304）油樣進行光譜分析，發(fā)現(xiàn)該油樣中鈉含量值超標。經(jīng)初步判斷分析，鈉元素含量超標可能的原因是潤滑油中進入了冷卻液。通過對4114卡車連續(xù)多個保養(yǎng)周期機油油樣化驗報告的分析，鈉元素的含量值多次超出大極限范圍。與此同時，鉛元素的含量值同樣超出可接受范圍，甚至超出大極限范圍。下列圖表為超標元素含量值在每次換油周期內(nèi)的趨勢：
詳細檢測數(shù)據(jù)見下表：
設備 編號 | 代碼 | 設備 型號 | 保養(yǎng) 類別 | 送檢 日期 | Fe ppm | Cr ppm | Pb ppm | Cu ppm | Al ppm | Si ppm | Na ppm | Mo ppm |
4114 | 304 | 730E卡車 | 250 | 2016/6/17 | 0 | 0 | 7 | 1 | 5 | 8 | 10 | 2 |
2000 | 2016/7/8 | 0 | 0 | 26 | 1 | 1 | 4 | 104 | 3 | |||
250 | 2016/8/8 | 17 | 0 | 35 | 1 | 6 | 6 | 133 | 2 | |||
500 | 2016/8/25 | 34 | 1 | 111 | 5 | 4 | 5 | 136 | 6 | |||
復查 | 2016/8/27 | 9 | 0 | 27 | 0 | 11 | 16 | 73 | 0 | |||
復查 | 2016/9/2 | 9 | 0 | 18 | 1 | 5 | 7 | 72 | 2 | |||
250 | 2016/9/17 | 10 | 0 | 24 | 2 | 2 | 4 | 148 | 5 | |||
復查 | 2016/9/20 | 9 | 1 | 24 | 2 | 0 | 3 | 167 | 5 | |||
復查 | 2016/9/24 | 12 | 1 | 30 | 4 | 1 | 2 | 179 | 8 | |||
復查 | 2016/9/26 | 16 | 1 | 33 | 6 | 5 | 10 | 161 | 10 | |||
1000 | 2016/10/12 | 11 | 0 | 12 | 3 | 2 | 5 | 38 | 3 |
數(shù)據(jù)分析：元素含量值趨勢可看出：機油中鈉元素的含量值在連續(xù)三次換油周期內(nèi)均呈現(xiàn)明顯遞增趨勢。與此同時，鉛元素的含量值在近兩次換油周期內(nèi)同樣處在遞增狀態(tài)，且終含量值嚴重超出大極限范圍50mg/L。設備更換了新機油之后，2016/9/17化驗報告顯示鈉元素的含量值依然超出大極限范圍110mg/L，之后進行的三次復查取樣化驗報告，鉛、鈉元素的含量值變化呈現(xiàn)明顯遞增趨勢。
故障判斷：元素含量PPM分析預示著此臺發(fā)動機內(nèi)部冷卻液滲漏量正在逐步增大，與此同時，當較多的冷卻液混入到機油中，機油將被乳化，此類問題不僅會降低各機械部件之間的潤滑效果，而且被乳化后的機油不能及時帶走各運動部件之間產(chǎn)生的熱量，同時流動的混合液體中產(chǎn)生的氣穴現(xiàn)象將腐蝕金屬表面，發(fā)動機在此種狀態(tài)下運行必然會加劇主要摩擦副之間的磨損；如：連桿瓦、主軸瓦、活塞銷軸瓦、凸輪軸座等部件，終造成潤滑油鉛元素含量值超標。
故障處理：2016/9/17維修人員更換了水泵，之后進行的三次復查取樣鈉元素含量值依然超標，故障仍未得到處理。2016/9/27經(jīng)維修人員仔細檢查后發(fā)現(xiàn)，左排7#缸缸墊破損從而使冷卻液竄入到機油中，更換左排7#缸缸墊。2016/10/12化驗數(shù)據(jù)恢復正常，故障排除。
測試證明：監(jiān)測由磨損和污染引起的元素含量能夠為設備故障提供早期預警，以便主動排除故障隱患，大限度地提高設備的運行可靠性。
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