风力发电机润滑油中元素含量分析检测方案(光电直读光谱)

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GNR 吉恩纳源于意大利ANALYTICAL INSTRUMENTS GROUP GNR )吉恩纳源于意大利ANALYTICAL INSTRUMENTS GROUPGNR 吉恩纳源于意大利ANALYTICAL INSTRUMENTS GROUPRotroil油料光谱仪 R3RotrOil 油料光谱仪 www.GNRChina.cn GNR直读光谱仪的历史 History Of GNR Optical Emission Spectrometer 1L 1953年|第一台直读光谱仪B5C 3 1976年|第一台移动式光谱仪 1992年|第一台CCD直读光谱仪 2013年|“智能校”单点校准 GNR米兰工厂/GNR Milan Factory 现代机械设备油料分析所应用的主要技术，包括常规理化性能分析、光谱分析、铁谱分析、颗粒计数等。其中光谱分析是应用最早的监测技术，美国西部铁路公司早在20世纪40年代就已将其应用于监控列车的运行，并取得了明显的成效。 油料光谱仪的确切名称，叫作旋转圆盘电极发射光谱仪(Rotating Disc Electrode Atomic EmissionSpectrometry， RDE-AES)。这一名称来源于其特殊的激发装置。油料光谱仪的激发电极包括棒电极和圆盘电极(简称盘电极)，它们一起被称为对电极。棒电极的激发端被加工成圆锥状，盘电极具有一定的粗糙度。对电极所采用的材料都是高纯石墨。激发过程中，盘电极通过连续地旋转，将油液源源不断地带到距离固定的对电极之间。对电电间产生约5kV高压，形成稳定的电弧放电，使得附着在盘电极上的油样燃烧激发，并发出含有海量信息的等离子体亮光。 元素激发时，会产生一系列特定波长的光(这些特定波长的光组成了该元素的光谱图)，不同元素有各自不同的特征光谱图。光谱中的光强度与元素含量呈正相关。样品中所有元素发出的光掺杂在一起，也就是仪器激发时我们所看到的电极发光放电。 接下来的过程与大多数光谱类仪一样，这些元素的特征光谱经帕邢陇格结构分离，在检测器上显示出不同的强度，最后经过软件处理得到各元素的含量，单位ppm(mg\kg)。 还有很多客户使用油料光谱仪连续监测不同部位的特征元素变化趋势，建立了设备运转的最佳磨合期和换油期，并有效延长了主体设备的平均大修期。我们根据目前的客户案例及相关资料，整理出了不同元素对应的磨损部位，如下表。 R3 Rotroil油料光谱仪是一款精密度高、操作简单的发射光谱仪，可用于检测润滑油、传动油、冷冷油中磨损金属、污染材料以及添加剂的痕量分析。该款仪器符合ASTM D6595-00标准，利用旋转盘发射光谱技术检测润滑油或液压油中的磨损金属或污染物。 由于R3 Rotroil采用了紧凑的设计，既保证了坚固的质量、可靠的性能，也方便用户移动或运输至不同的场所进行样品检测。 -符合标准 GNRR3油料光谱仪完全满足ASTM 6595， DL\T 1550， NB\SH\T 0865等相关标准。 -使用简单 对于大部分样品(不含颗粒，或颗粒直径小于10pm)，上机检测前仅需随手摇晃均匀，即可进行测试；即使面对品种繁多的样品，也可直接进行不同种类样品的测试；不需要载气、保护气、燃烧气或真空等辅助设备。 -分析速度快精度高 上样完成后，仅需点击激发按钮， 1min内得出二三十种元素的结果，能检测低至几个ppm级别的元素含量。 -全自动切削系统 样品测试完成后，棒电极激发端会因为高温灼烧失去圆锥度，需要再次削尖。R3自带电极切削系统，仅需简单一步即可将棒电极重新削尖恢复使用。 -批量处理多种类型的样品 缩短检测时间能够带来可观的生产效益，油料光谱仪对于现代工业大规模生产来说尤为合适。有些产线昼夜不停的生产，同时又要保证一定的抽检率，这时待检样品的数量将极为可观。传统的检测方法既费时又耗力，使用油料光谱仪每日检测样品最多可达上千个。 技术参数/Technical Parameter Optical Air System/光学系统 光室系统：多块最高分辨率CCD，根据应用需求检测不同的元素 分光系统：高性能凹面光栅，能覆盖190-900nm光谱分析范围 分光室焦距：500mm Source/光源 高能数字电弧光源，激发参数可通过软件调节 Software/软件 基于Windows系统的Mlab。前台操作方便； 后台功能强大：元素成份分析，波长实时校准， 可以定制打印检测报告 Computer/电脑 配置：Intel\AMD处理器、2G内存、7200转500G硬盘、光驱、19寸液晶显示器、鼠标及键盘。 Dimension and Weight/尺寸及重量 尺寸：525*500*730mm(L*W*H) 重量：55公斤 风力发电机组润滑管理及润滑油监测（上）风能是一种清洁无公害的可再生能源, 利用风力发电非常环保，且风能储量巨大。因此，风力发电日益受到各国能源局重视。风力发电机组内部，润滑油是重要的组成部分。而在风电机组的后续运维中，润滑油元素含量监测属于其中重要的一环。这不仅关系到风力发电效率，还直接影响到风力发电机的使用寿命。从润滑油的组成及含量中，可以获取关于设备运行的重要信息。从而帮助运维人员作出正确决策，节省成本，提高收益。风力发电机一、风力发电中的五类润滑油/脂1.轴承式润滑脂2.开式齿轮润滑脂3.变速箱齿轮油4.液压油5.绝缘油这五种润滑油对应着风力发电机中的五类结构，以下作一一对应介绍。二、风力发电机结构风力发电机内部结构图2.1主轴系统这部分由风电机主轴、偏航主轴、变桨主轴、发电机主轴等主轴及其配套轴承组成。风电机主轴由叶轮带动转动，是风力发电机的动力来源。风力发电机主轴主轴系统使用轴承式润滑脂进行润滑。由于风电机主轴承受着很高的重量，要求润滑脂具有良好的极压和抗磨性能。一般，润滑油厂商会添加极压抗磨添加剂。2.2 变速箱系统风电机主轴的动能很大，但是转速很低，这时直接带动发电机转动会造成发电效率低下。变速箱就是将主轴的高扭力低转速变为低扭力高转速，以便获得最大的能量传递效率。变速箱中使用变速箱齿轮油。此部分是风力发电机的能量传输中心，是整个风力发电的关键。由于变速箱需要将高扭力转换成低扭力，齿轮部分承载着极高的负荷，在接触面有着很高的剪切应力和摩擦作用，经常会发生微点蚀。这是齿轮经常出现的疲劳磨损现象，它能导致齿轮啮合精度降低、噪声、振动等。严重的微点蚀会导致齿面磨损，甚至引发断齿。已经发生微点蚀的齿轮偏航系统中也有齿轮箱，同样使用变速箱齿轮油，也归类到此处。2.3 偏航变桨系统偏航系统，也称作对风装置，用于主动调整风轮，使其快速平稳地对准风向，以获取最大的风能。中船重工江苏海装风电设备有限公司员工在安装风机偏航系统图片摘自新华网变桨系统用于调节风轮的每个叶片的攻角，以使风机在低风速时即可获得电能，而在风速大于额定风速时截获到固定大小的风能。变桨系统结构由于偏航变桨系统处的齿轮大都裸露在外，一般统称为开式齿轮。开式齿轮处使用开式齿轮润滑脂。2.4 压力传动系统液压系统提供风力发电机组中的机械刹车压力，实现主轴刹车、偏航控制和变桨控制。压力系统使用液压油。液压油中常见的危害因素是空穴和气蚀。空穴：如果液压油中渗入空气，气泡随着运动到压力较高的区域时，气泡在较高压力作用下将迅速破裂，从而引起局部液压冲击，造成噪声和振动。气蚀一般伴随着空穴发生，空穴中产生的气泡中的氧也会腐蚀金属元件的表面，这种因发生空穴而造成的腐蚀叫气蚀。气蚀可能发生在油泵、管路以及其他具有节流装置的地方。2.5 变压器系统变压器系统负责最后将发电机产生的电能储存到电瓶，继而传输到电网。变压器系统使用电力绝缘油。电力绝缘油要有良好的电气绝缘性能，并起到冷却和灭弧的作用。绝缘油中的Fe和Cu元素含量会随使用时间增加，含量逐渐升高。对于油品的绝缘强度有较大影响，在风力发电中属于重点监控项。 以上五种润滑油的监测&检测方案会在后续的文章中给出。