油污检测

工件表面油脂污染度控制检测方案|析塔金属油污清洁度检测仪-翁开尔"安全控制油脂污染情况"清洁度参考指南是针对零部件清洗工艺或设备系统的研发人员、操作人员、生产链负责人以及测量人员。该指南制定目的是促进通过高效监控来保证工艺质量。德国FiT工业协会 （Fachverband industrielle Teilereinigung e.V.）已经认识到，相关行业需要针对油脂污染问题提出切实可行的质量保证及监控建议。基于现有技术，FiT整理了2015年到2018年历年来多个工艺实例、专家及用户经验，并制定了 "安全控制油脂污染情况"的相关参考指南。当今许多工业领域中，尽管厂家使用了最先进的生产技术，采用多道清洗工艺对零部件进行前处理，都不能完全解决零部件表面残留污染物对后续工艺造成影响，如喷涂、粘接、焊接等后续工艺的附着力不够、起泡、虚焊等问题。因此，零部件表面清洁度是产品及工艺质量的关键指标。生产厂家应借助高效精准的清洁度检测技术来测量零部件的清洗工艺和清洗后的污染物残留情况，从而进行有针对性的清洗过程，使零部件具有足够的清洁度来进行后续生产工艺（如焊接、连接、喷涂、粘接等）和检验成品质量。过去，厂家主要只检测颗粒物清洁度，而现在，他们越来越重视油污、油脂、成品油等有机污染物对产品质量的影响作用。膜状污染物往往是无法避免膜状污染物通常是指油污、油脂、防腐剂、涂料、冷却润滑油、切削油、粘接剂和其他生产助剂残留物、手汗和手指纹等。简单来说，膜状污染物可以理解为在零部件表面上呈现为一层薄薄的、非颗粒状的污染物质。油脂、成品油类和类似有机物的合格值制定众所周知，油脂、成品油类和类似有机物的污染物残留会影响后续工艺质量，如造成涂层附着力不良、起泡、虚焊、粘接不牢固等问题。故此，目前大部分相关行业规定了零部件需要达到合格的表面清洁度。当然，零部件表面没有污染物是最好的，但这只是一个理想状态。这种想法使所有生产厂家都认为，零部件表面油脂等污染残留物会影响后续工艺。虽然在生产过程中可以使用不含硅油的生产助剂，但多数工艺还是需要使用含有油脂的生产助剂。在原材料加工工艺中，冷却润滑剂、切削油等必要生产助剂必然含有天然或合成的油脂。因此，在实际生产中必须确定零部件表面清洁度合格值，使零部件拥有足够的清洁度来保证后续工艺质量。如今越来越多的制造工艺和终端应用重视零部件表面油脂、成品油、指纹等污染物质的残留情况，因此零部件制造商和清洗设备老板需要找到合适而高效的表面清洁度检测设备。为了满足不断增长的清洁度检测需求，FiT的《零部件清洗质量保证工艺控制指南》和《清洗工艺规划检查表》可以提供初步操作指导。而参考指南 "安全控制油脂污染情况"全面论述了这个问题。参考指南相关介绍该指南的前言部分给出了相关定义和术语，用于规范语言；随后解释了膜状污染物的出现、来源及其特性和影响。基于某些具体工艺、终端应用和行业，对检测膜状污染物在生产过程中的重要性日益重要进行了说明；在最后部分指出了本指南的适用范围。该指南能协助生产厂家内部研发、建立标准和优化生产和清洗工艺，保证整体工艺质量和最终产品质量重现性。同时也重点总结了零部件的清洗工艺、清洗前的初始状态以及目前适用的清洗化学和清洗工艺的解决方案。只有通过合适的清洁度检测、分析控制技术，才能从根本上获取到经过清洗工艺零部件的表面清洁度或污染程度。为此，它提出了一些最常见的适用检测方法，并特别强调了与应用有关的适用性和局限性。在最后，该文件概述了目前工艺监测的解决方案。实例部分本指南的实例部分将基础知识与零件清洗的典型应用关联起来，并提供解决方案，也给出了实际操作建议，便于厂家系统性设计出符合产品质量标准的清洗工艺，并能正确快速调整工艺参数。此外，该指南还指出了监测清洗工艺活性物质、污染物质以及检测整个生产链的零部件真实情况。除了需要确定油污、成品油等污染物来源和检测零部件表面清洁度，该指南还提出了零部件表面清洁度合格值的确定方法。根据某个典型应用，它介绍了实际使用过程中使用到的测量和分析控制技术，并说明了各种方法的优点和局限性。此外，它还提出了保证零部件表面清洁度合格的最佳处理工艺，便于厂家以合适的清洗工艺来设计和分析零部件。结合上述建议，生产厂家能借助高效表面清洁度检测仪器来快速监控并改善零部件的上下游清洗工艺。金属零部件表面清洁度最佳检测方案德国析塔表面清洁度仪能可靠精准量化零部件表面清洁度，是目前领先的污染物量化检测技术。该仪器采用共焦法原理，通过光源发射出最佳波长的紫外光探测金属表面的污染物，内置的传感器探测荧光强度，荧光强度的大小取决于零部件表面有机物残留情况。借助完整紫外光源与传感器的共同作用，析塔表面清洁度仪能快速准确量化基材表面的污染物含量。该仪器为客户提供便携式和在线式机型，全面满足工厂车间或实验室的快速监测清洁度的工艺要求，以评价清洁工艺质量，最大程度上避免人为主观判断带来的测量误差，显著增加工艺可靠性。可见，德国析塔表面清洁度仪能协助生产厂家直接判断零部件表面清洁度是否达到合格要求，稳定零部件加工过程中的清洗质量、实现量化控制！ 翁开尔是德国析塔SITA清洁度仪中国独家代理商，欢迎致电咨询。

在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中，原油和各种石油制品进入环境而造成的污染成了一个世界性的问题。因此，建立探测系统，对油田区进行监测和管理，特别是对石油污染所发生的位置、溢油量和扩散趋势等的监测尤为重要。 　　在国家自然科学基金、“863”计划等的资助下，东北师范大学城市与环境科学学院教授盛连喜带领的课题组以偏振度作为偏振光遥感的定量指标，在近红外波段对不同含水量和含油量的土壤进行偏振光谱测量，为今后利用偏振光遥感监测土壤石油污染的应用打下基础。这一成果发表在《科学通报》2008年第23期上。 　　难以避免的石油土壤污染 　　石油对土壤的污染主要表现为：破坏土壤的结构和透水性。石油污染物还会与土壤中有效的氮、磷、钾发生反应，破坏土壤的肥力。尽管采取了一系列措施，但在石油的生产、加工、运输各个环节，都有可能发生泄漏溢出事故，石油污染物对土壤的污染难以避免。 　　“石油开采时可能产生的泄漏或溢油现象造成的落地油污染，可使土壤的环境容量逐年减少 在气田开发时，钻井过程中产生废弃泥浆，如果没有泥浆坑，废弃的钻井泥浆就会被排放到土壤中，造成污染。”盛连喜说。 　　盛连喜解释说，如果在原油开采过程中发生井喷等事故，可能使大量石油烃类直接进入土壤。另外，石油管线和采油井的井口设备如果发生跑冒滴漏，也有一些石油泄漏到地面。石油及其产品在运输、使用和贮存过程中的渗漏、溢油现象时有发生，会造成石油烃类直接进入土壤。而石油及其产品在运输、使用和贮存过程中的渗漏、溢油现象同样会对土壤造成危害。 　　“当石油渗透进入土壤后，如果植物吸收了石油，会破坏植物的新陈代谢过程，或阻断植物需要的水分和养料，从而使植物死亡，植被遭到破坏。而且被石油污染物污染的土壤在几年甚至几十年内都会丧失农耕和畜牧的功能。石油还可能通过进入食物链影响人体健康。另外，油气会从地表挥发至大气，表现为油气挥发物，被太阳紫外线照射后，可能与其他有害气体发生物理化学反应，生成光化学烟雾，产生致癌物和温室效应，破坏臭氧层等。”盛连喜说。 　　既然污染难以杜绝，作为及时了解石油开采所在区域的环境质量状况，包括大气环境质量、水体和土壤环境质量状况，发现油气田生产中环境问题的有效手段，环境监测就变得至关重要。 　　“尤其是对土壤污染的监测，关系到周边地区的生态环境安全、食品安全问题，不容忽视。”盛连喜说。 　　大有可为的偏振遥感 　　目前，在石油开采区域最常用的环境监测方法是现场采样实验室分析监测，也有些地方开展了航空和遥感监测。 　　盛连喜指出，常规的土壤石油污染监测方法是从野外取样带回实验室分析，由于事前对污染范围及污染程度的了解有局限性，监测过程不仅费时而且耗费大量人力、物力和财力，结果却往往不够全面准确，只能对采样点局部进行评价和估量。如何对土壤石油污染范围及程度进行定量定位的测量，有效节省工作时间和经费，提高环境污染监测的准确性成为一个重要的科学问题。 　　在苦苦寻找解决办法的时候，电磁波的一个重要特征——偏振，引起了盛连喜的关注。 　　偏振在微波谱段称为极化。地球表面和大气中的目标在反射、散射、透射及发射电磁辐射的过程中，会产生由它们自身性质决定的特征偏振，即偏振特性中蕴涵着目标的各种信息。 　　“偏振遥感正是利用这一特征为遥感目标提供新的、潜在的信息。”盛连喜说，“与其他遥感技术比较，偏振光的特性使其在遥感中能够解决许多实际问题。使用偏振信息不仅能够更准确地定位土壤石油污染的范围和程度，并可反演相应地物目标的结构、化学成分、水分含量等多方面信息，甚至了解造成污染油井的年龄，因此具有非常广阔的应用前景。” 　　目前，盛连喜课题组对污染土壤偏振光遥感的监测主要研究方向是在不同湿度条件下鉴别石油种类，并进一步确定湿度条件影响的曲线临界值。重点研究土壤中受到石油污染的范围和程度，为研究土壤的石油环境容量、控制石油污染提供依据。 　　该课题组以吉林省松原油田原油和当地典型表层土壤为实验原料，在实验室内对4个水平的含油量、3个水平的含水量土壤样品在近红外波段进行了多角度探测模拟实验。又在室外实地测量了各种条件下的石油污染土壤与清洁土壤的偏振度值。他们发现，当土壤含水量较低时，土壤表面反射光的偏振度会随土壤中石油含量的增加而增大 当土壤含水量较高时，土壤表面反射光的偏振度会随土壤中石油含量的增加而降低。 　　事实上，盛连喜所在的偏振实验室已经通过几年的工作，对黄土、黑土、红土等土壤类型的基础偏振反射特性进行了测量和研究，接下来的工作是通过多因素的模拟正交实验，为更广泛地应用偏振特性进行石油的土壤污染监测提供科学依据。 　　盛连喜指出，不同土壤类型的临界值会因土壤有机质含量、机械组成等因素的不同而不同，对偏振光的测量带来难度。这也是他们今后工作中需要重点研究的问题。

‍‍油在许多行业被用作润滑剂。在最终产品中，油却通常被认为是一种污染物，这对检测是至关重要的。然而，油剂用人眼是很难观察的，同理传统的RGB相机也很难检测它。不过，当工作在合适的波长上时，高光谱相机却能轻易的捕捉到这些信息。为了验证这一点，我们将三种不同类型的油涂抹在铝片和黑色织物上(见图1)，并用三种不同型号的specim高光谱相机来扫描:FX17、SWIR和FX50。在测试中，我们使用了Weldlite TF2，这是一种非常常见的润滑剂，例如用于自行车链条，Würth HSP 1400，这是一种高温润滑剂，以及Pentisol，这是一种通用的合成油。specim FX17 (900 - 1700 nm)Specim SWIR (1000 - 2500nm)Specim FX50 (2700 - 5300 nm)图1:本实验中使用的三种油剂，涂抹在金属和织物上。金属板和织物上的圆圈标记了涂有油剂的区域。绿色表示Weldlite，红色表示Würth，蓝色表示PentisolSpecim FX17相机specim FX17相机覆盖900 - 1700 nm光谱范围，广泛应用于工业质量控制。它适用于检测各种基于其天然和合成化合物的化学物质。例如，用于测量物质的数量，如烟叶中的尼古丁，并用于检测污染物和不需要的物体，如肉末中的骨头碎片。到目前为止，对机械油的检测还很少。基于光谱分析(见图3图4.)，specim FX17相机不能检测到所有的油剂。Pentisol油可以检测到一些，Würth油主要可以检测到织物上的(吸收峰在1393 nm.)， Weltlite油根本检测不到。图2:样品的伪彩图图3，用specim FX17高光谱相机测量的金属光谱曲线。绿色表示Weldlite油，红色表示Würth油，蓝色表示Pentisol油。黄色曲线可以看作是参考光谱，因为它是金属的光谱曲线，没有被油剂污染图4，用specim FX17高光谱相机测量的布料光谱曲线。绿色表示Weldlite，粉色表示Würth，蓝色表示Pentisol油。橙色光谱可以被认为是参考曲线，因为它是织物的光谱曲线，没有被油剂污染基于对光谱的观察，对数据进行了主要成分分析(PCA)。分析表明，specim FX17能够对油脂进行非常轻微的分类(图5)。图5:通过将PC1分配给红色，PC2分配给绿色，PC3分配给蓝色带，对PCA的伪彩表示Specim SWIR相机specim SWIR相机覆盖1000 - 2500nm光谱范围。与FX17一样，SWIR也适用于检测不同的化学成分。由于光谱范围更广，SWIR探测的材料比FX17更多。基于光谱分析(图7,和图8.)，具有2200 nm以上光谱特征的SWIR相机，适合检测不同类型的油，特别是Würth和Pentisol油。而Weltlite油可以部分检测到。 图6: 样品的伪彩图图7。用specim SWIR相机测量的金属光谱曲线。绿色表示Weldlite，红色表示Würth，蓝色表示Pentisol油。黄色光谱可以被认为是参考曲线，因为它们是金属的光谱曲线，没有被油剂污染图8。用specim SWIR相机测量的织物光谱曲线。绿色表示Weldlite，粉色表示Würth，蓝色表示Pentisol油。橙色光谱可以被认为是参考曲线，因为它们是织物的光谱曲线，没有被油剂污染结合PCA，进行偏最小二乘法(PLS-DA)来评估SWIR相机的分拣性能(见图9)。得到结果，使用specim SWIR相机可以从金属和织物表面检测Würth和Pentisol油，并能做出区分。Weltlite油可以在织物上检测到，但在金属上无法可靠地检测到。需要提到的是，尽管所有的油都滴在非常有限的区域里，但Weltlite油已经广泛地在织物上扩散开来了。图9:左:将PC1赋值为红色，PC2赋值为绿色，PC3赋值为蓝色，对PCA的伪彩表示 右:PLS-DA模型预测Specim FX50相机specim FX50相机覆盖2700 - 5300 nm光谱范围。这些波长都是在红外波段，也就是所谓的MWIR。FX50非常适合对不同类型的聚合物进行分类，不管它们是什么颜色——甚至是黑色的。结果表明，FX50可以检测所有三种不同类型的油在金属和织物表面。FX50甚至可以检测到微小的油滴。测试结果显示，在3300 ~ 3500 nm光谱范围内具有很强的吸收能力(图11。和12)。图10:样本的伪彩图图11：用specim FX50相机测量的金属光谱曲线。绿色表示Weldlite，红色表示Würth，蓝色表示Pentisol油。黄色光谱可以被认为是参考曲线，因为它们只与金属有关，而没有被任何类型的油污染图12：用specim FX50相机测量的织物光谱曲线。绿色表示Weldlite，红色表示Würth，蓝色表示Pentisol油。黄色光谱可以被认为是参考曲线，因为它们只与织物有关，没有被任何类型的油污染除了PCA，还建立了PLS-DA模型来评估specim FX50相机的分选性能。如图13所示。，这三种类型的油都可以从金属和织物表面检测到，并通过specim FX50相机进行分类。图13:左:将PC1赋值为红色，PC2赋值为绿色，PC3赋值为蓝色，对PCA进行伪彩表示 右:PLS-DA模型预测结论根据分析，我们可以得出这样的结论:specim FX50是检测表面油脂的最佳相机。有了FX50，你还可以对不同的油类进行分类。上海昊量光电提供芬兰公司SPECIM不同波长范围的高光谱相机，波长涵盖400-12000nm为广大客户提供不同波长范围的相机，作为世界上成立早的高光谱相机公司之一，产品不仅仅覆盖在科研领域，更是设计和量产了第yi款市场上专业为工业应用和机器视觉设计的光谱相机，快速、小巧、灵敏，稳定，一致性，可配置开发等特点满足各种在线质量控制要求。应用可覆盖植被病害、胁迫检测、表型分析，食品果蔬种子检测分选，法医刑侦、犯罪现场检测，皮肤异常检测、生物科学，分类回收、异物检测，药品食品原料分析检测，地质监测，环保卫生，精准农业等领域。对于specim高光谱相机有兴趣或者任何问题，都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。关于昊量光电：上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商，产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等，涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等；可为客户提供完整的设备安装，培训，硬件开发，软件开发，系统集成等服务。‍