兩種顆粒度儀的測試比較研究
安徽省電力試驗研究所(合肥市230022)
大型汽輪機用抗燃油本身具有較好的穩(wěn)*性能，但當(dāng)各種雜物混入油系統(tǒng)后都會給油造成污染，破壞油的性能指標(biāo)。尤其固體顆粒的存在構(gòu)成了特殊的危險性。因油中固體顆粒過多而發(fā)生的調(diào)節(jié)系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)故障是**的。由此*知，控制油系統(tǒng)中顆粒的數(shù)量是極其重要的工作。我所原有一臺COURTⅡ型顆粒度儀，因儀器使用年限較長，易發(fā)生故障。近期購置了HIAC/ROYCO型顆粒計數(shù)儀。我們對此儀器進行了調(diào)試并與COURT型顆粒度儀進行了測試比較。下面具體介紹有關(guān)情況。
1 HIAC/ROYCO型顆粒計數(shù)儀與COURT型顆粒度測試儀原理簡介
1.1 HIAC/ROYCO型顆粒計數(shù)儀原理
HIAC/ROYCO顆粒計數(shù)儀是由8000A計數(shù)器、空氣或液體中傳感器以及取樣器(在液體情況下)組成。在液體系統(tǒng)中取樣器用以輸送適量體積和流速的含顆粒液體通過傳感器外的粒子檢測區(qū)。傳感器檢測出液體介質(zhì)中存在的固體粒子，并變換為電脈沖，此脈沖的高度正比子顆粒的大小，這些電脈沖送入計數(shù)器的八通道計數(shù)電路。每個通道計測在一規(guī)*范圍中的脈沖。通道1至通道8的范圍是相連續(xù)的，顆粒脈沖的幅度超過通道的門限值，這脈沖即觸發(fā)該通道一個計數(shù)。在測試結(jié)束后，每個通道的計數(shù)以差值或累加值形式顯示，并通過打印機打印出結(jié)果。8000A計數(shù)器對傳感器和取樣器進行控制，它有一套完整的軟件系統(tǒng)和智能化的界面。
1.2 COURTⅡ型顆粒度測試儀原理
COURTⅡ型顆粒度測試儀是以網(wǎng)擋(過濾器堵塞)原理為基礎(chǔ)。污染樣品通過一個已知尺寸和微孔數(shù)的網(wǎng)篩過濾器時，樣品內(nèi)部比網(wǎng)篩過濾器孔徑大的顆粒則逐漸地留在用于分析的網(wǎng)篩過濾器的表面上，這些顆粒的存在減小了網(wǎng)篩過濾器的孔面積，如果流速保持不變，則通過過濾器的壓力降成比例地上升。為了計算污染樣品的實際顆粒數(shù)，測*樣品的初始壓降，然后求出樣品通過網(wǎng)篩過濾器的體積，并測出通過樣品后的壓降。利用流體力學(xué)的原理，對上述的參數(shù)進行計算就*以得出大于此網(wǎng)篩尺寸的顆粒。此種儀器設(shè)置了三種孔徑的網(wǎng)篩分別是25μm、15μm和5μm孔徑的濾網(wǎng)，并利用壓力傳感器和電子儀表對各參數(shù)進行測試和計算得出有關(guān)結(jié)果。
2 兩臺儀器的測試比較
兩臺顆粒度儀器都是現(xiàn)階段較為先進的油中顆粒度的測試裝置，能夠準(zhǔn)確地測試電力系統(tǒng)汽輪機組油中的顆粒含量。但由于兩臺儀器基于不同的原理，它們的測試方法有所不同，特別是對各種不同形式的樣品分析時，會出現(xiàn)較大的差別。現(xiàn)具體介紹如下：
2.1 含水油樣的測試：
(1) 系統(tǒng)內(nèi)的各臺機組的運行狀況不同，某些機組會出現(xiàn)油中進水，因此在顆粒度測試過程中，經(jīng)常會遇到含水的樣品。
(2) 利用HIAC/ROYCO顆粒計數(shù)儀對含水的油樣測試時，會存在較大的誤差。由于此儀器是應(yīng)用光學(xué)原理進行顆粒測試的，油樣中的乳化水和游離水油品的透光性不同，計數(shù)器把存在于油樣中的水份當(dāng)成雜質(zhì)顆粒計算，導(dǎo)致了測出的顆粒數(shù)很大。
(3)當(dāng)用COURTⅡ型顆粒度測試儀分析含水油樣時，水份能夠順利通過儀器的各層網(wǎng)篩，只要水份均勻分布在樣品中，對測試結(jié)果就不會產(chǎn)生影響。
(4)由分析*知，對于含水的油樣應(yīng)使用COURTⅡ型顆粒度測試儀。
2.2 高粘度樣品的測試：
(1)因2臺儀器都是實驗室儀器，油樣必須從各臺機組取樣后，送到實驗室化驗。這樣待測樣品粘度與環(huán)境溫度有直接關(guān)系。在冬季由于溫度較低，油的粘度增大。特別是抗燃油的粘度本身就大，在冬天測試時它的粘度就更大。
(2)2臺儀器真空泵的值都有一*的限度，當(dāng)樣品的粘度很大時，液體的流速達不到規(guī)*值，測試結(jié)果就會出現(xiàn)較大誤差。相比而言，COURTⅡ型顆粒度測試儀的誤差更大，因為它的壓力基數(shù)值變化較大。
(3)解決高粘度樣品的測試的方法有兩種：即對樣品加熱和對樣品進行稀釋。由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)的稀釋液，對樣品進行稀釋的方法在現(xiàn)階段無法實現(xiàn)。因此我們采用加熱樣品的方法對粘度樣品(加熱到50℃)的進行測試。
(4)利用HIAC/ROYCO顆粒計數(shù)儀測試加熱后的樣品能夠達到較好的準(zhǔn)確度。這是因為此儀器的測試時間短，只要真空泵能將樣品順利地抽入測試區(qū)，就*以準(zhǔn)確地測出其中的顆粒度。
(5)COURTⅡ型儀在測試過程中流體壓力的變化直接與流速有關(guān)，加熱后的樣品進入儀器導(dǎo)致整個測試系統(tǒng)溫度不均勻，產(chǎn)生了壓力誤差，從而測出的數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差，從而測出的數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差。
(6)高粘度樣品的測試，應(yīng)在對樣品加熱后，利用HIAC/ROYCO顆粒計數(shù)儀測試。
2.3 污染嚴(yán)重樣品的測試：
(1)在新裝機組油系統(tǒng)的沖洗和調(diào)試過程中，必須對油品的顆粒度進行跟蹤分析。但在調(diào)試初期，往往會出現(xiàn)污染嚴(yán)重的樣品。
(2)污染嚴(yán)重的樣品不會對HIAC/ROYCO顆粒儀的測試準(zhǔn)確帶來影響。因為此種儀器的采樣系統(tǒng)與傳感器沒有直接的接觸。但在污染樣品分析完成后，一*要用清洗液清洗整個取樣系統(tǒng)，否則會影響其它樣品的測試結(jié)果。
(3)COURTⅡ型儀在分析污染嚴(yán)重的樣品時，會引起較大的誤差。一些絮狀等特殊形狀的雜質(zhì)會污染或堵塞各層網(wǎng)篩和壓力傳感器，造成測試結(jié)果產(chǎn)生較大變化。被污染的網(wǎng)篩在正常情況下很難清洗，這不但影響本次樣品測試的準(zhǔn)確性，而且對以后正常樣品的分析也會帶來嚴(yán)重影響。
(4)測試污染嚴(yán)重的樣品應(yīng)使用HIAC/ROYCO顆粒儀。
2.4 正常樣品的測試
(1)*大多數(shù)情況下，汽輪機組中油品的顆粒數(shù)處于一個正常的范圍內(nèi)，即使有些機組中油的顆粒含量超過國家標(biāo)準(zhǔn)，它的優(yōu)良值也不會很高。就兩臺儀器而言，*屬于正常的測試范圍。
(2)2臺儀器在測量汽輪機組中正常油品的顆粒時差別不大，并且有較好的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。任何1臺儀器都能滿足正常工作的需要。
(3)在使用任何1臺顆粒儀測量油品的顆粒度時，都必須嚴(yán)重按照它的操作步驟進行，防止人為因素對測試結(jié)果的影響。
3結(jié)論
通過對2臺儀器的測試分析和比較研究*知，對于不同類型的樣品應(yīng)選擇不同的儀器進行測試，同時排除一切對測試準(zhǔn)確性影響的不利因素，使我們能夠準(zhǔn)確分析汽輪機組油系統(tǒng)的顆粒度，控制油系統(tǒng)的污染，保證油系統(tǒng)的**運行。
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