專利名稱：分析式鐵譜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種分析式鐵譜儀，用于檢測(cè)機(jī)器有關(guān)部件的磨損狀況。
背景技術(shù)：
為了達(dá)到對(duì)機(jī)器的內(nèi)燃機(jī)、齒輪箱、軸承、液力系統(tǒng)等關(guān)鍵部件進(jìn)行有效 的磨損監(jiān)測(cè)，目前， 一般采用鐵譜儀對(duì)部件處的油樣的大磨粒和小磨粒的濃度進(jìn) 行檢測(cè)。分析式鐵譜儀是最先發(fā)明、最基本、最成熟、也是最具有鐵譜技術(shù)特 點(diǎn)的鐵譜儀。其大致工作原理如圖l所示，微量空氣泵ll以小的流量將空氣壓
入密封的油樣試管12。油樣試管12內(nèi)盛有取自機(jī)械潤(rùn)滑系統(tǒng)的分析油樣13。 在壓縮空氣的作用下，分析油樣13通過導(dǎo)油管14被滴在以一定角度傾斜放置 在磁鐵15上方的鐵譜基片16上(傾斜角度一般為1度 3度)。在鐵譜基片16 上有一U型憎油性限流帶21 (參見圖2),使分析油樣13在鐵譜基片16上沿垂 直于磁鐵磁力線的方向由上向下流動(dòng)。在磁場(chǎng)力、重力和粘滯阻力及其他作用 力的共同作用下，分析油樣13中的磨粒沉積在鐵譜基片6上。經(jīng)四氯乙烯溶劑 沖洗，去除鐵譜基片16上的殘?jiān)チ１憷喂痰卣掣皆阼F譜基片16上，制成 了鐵譜片。再利用鐵譜顯微鏡觀測(cè)鐵譜片上的磨粒，就可以得到有關(guān)形態(tài)、大 小、成分及粒度分布的分析結(jié)果。如圖2所示，油樣中的鐵磁性磨粒，按其尺 寸大小依次有序沉積。在靠近鐵譜基片16出口端23的下方，沉積了尺寸大于 5um的磨粒；在距鐵譜片50mm處沉積的磨粒，尺寸多為1 2um;在靠近鐵譜 基片16的入口端25的上方，沉積的磨粒尺寸更小，甚至不以連續(xù)的鏈線狀沉 積。這種沉積的磨粒傳遞出機(jī)械摩擦副磨損狀態(tài)的重要信息，成為進(jìn)行摩擦學(xué)研究、機(jī)械磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的依據(jù)。
但是，目前人們制作分析用的鐵譜片的速度慢， 一般做一個(gè)譜片約30分鐘， 一個(gè)人一天最多也只能做十多個(gè)鐵譜片；鐵譜片的質(zhì)量也因人而異，對(duì)操作人 員的經(jīng)驗(yàn)和技巧依賴性較大， 一致性比較差。 發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供了一種分析式鐵譜儀，包括微量空氣 泵、油樣試管、氣路切換開關(guān)、四氯乙烯瓶、鐵譜片、磁鐵、回油管以及廢液 杯。其中所述氣路切換開關(guān)分別與微量真空泵、油樣試管和四氯乙烯瓶相連接， 所述四氯乙烯瓶裝有四氯乙烯，用于沖洗鐵譜基片。微量空氣泵通過氣路切換 開關(guān)先向油樣試管施加氣壓，使分析油樣流向鐵譜基片，最后流入廢液杯；然 后向四氯乙烯瓶施加氣壓，使四氯乙烯流向鐵譜基片，沖洗鐵譜基片上附著的 分析油樣，得到鐵譜片。
進(jìn)一步的，所述微量空氣泵可以是由步進(jìn)電機(jī)、絲杠、注射器組成。 進(jìn)一步的，所述步進(jìn)式電機(jī)可以由控制電路控制其轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制分析油 樣或者四氯乙烯的流速。其中控制電路包括主微程序控制器(以下稱主MCU)、 速度跟蹤器、微調(diào)按鍵、定時(shí)器。主MCU用于精確控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控 制其流速。速度跟蹤器用于存儲(chǔ)用戶最近一次使用過的最佳的一次速度，掉電 不丟失，如果下一次開機(jī)制作鐵譜片時(shí)，步進(jìn)電機(jī)會(huì)以這個(gè)速度來控制流速。 微調(diào)按鍵用于通過調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速對(duì)分析油樣或者四氯乙烯的流速進(jìn)行微 調(diào)。定時(shí)器用于設(shè)定制作鐵譜片的時(shí)間，設(shè)定時(shí)間到，主MCU將指示停止制作 鐵譜片。
進(jìn)一步地，為了提高響應(yīng)速度，還可以設(shè)置有從微程序控制器(以下稱從MCU)，負(fù)責(zé)管理執(zhí)行部件和向主MCU報(bào)告工作狀態(tài)等。微調(diào)按鍵設(shè)置在從MCU 上，用于對(duì)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行微調(diào)。
根據(jù)本實(shí)用新型所述的分析式鐵譜儀，制作鐵譜片的成功率高， 一致性好， 操作簡(jiǎn)便，工作效益可以提高1到2倍。


圖1是分析式鐵譜儀的工作原理圖2是鐵譜片磨粒鏈沉積的示意圖3是本實(shí)用新型所述分析式鐵譜儀的結(jié)構(gòu)圖4是本實(shí)用新型所述分析式鐵譜儀的控制電路實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
如圖2所示，本實(shí)用新型所述分析式鐵譜儀包括步進(jìn)電機(jī)31，絲杠32，注 射器33，油樣試管12，氣路切換開關(guān)34，四氯乙烯瓶35，鐵譜基片16，高梯 度強(qiáng)磁鐵15，回油管17，廢液杯18。步進(jìn)電機(jī)31帶動(dòng)絲杠32旋轉(zhuǎn)；絲杠32 帶動(dòng)注射器33的柱塞左右水平移動(dòng)壓縮空氣；通過氣路切換開關(guān)34將氣壓施 加至油樣試管12或四氯乙烯瓶35。當(dāng)氣壓施加至油樣試管12時(shí)，由于存在壓 力差，所以分析油樣沿毛細(xì)管流至高梯度強(qiáng)磁鐵15上的鐵譜基片16上，進(jìn)而 沿著鐵譜基片16經(jīng)回油管17流至廢液杯18中。當(dāng)分析油樣流完后，將氣路切 換開關(guān)34擰向四氯乙烯瓶35，使四氯乙烯瓶35中氣壓增加，使瓶?jī)?nèi)外產(chǎn)生氣 壓差，四氯乙烯也同樣流到高梯度強(qiáng)磁鐵15上的鐵譜基片16上，洗走鐵譜基片16上的非鐵磨粒和泥沙。等清洗干凈自然干燥后便成了鐵譜片，可以拿到顯 微鏡去觀測(cè)做評(píng)估。
主微程序控制器(主MCU) 41采用單片機(jī)數(shù)字控制器，用于精確控制步進(jìn) 電機(jī)31的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制分析油樣或者四氯乙烯的流速。速度跟蹤器44采用 EEROM存儲(chǔ)單元，EEROM里始終存儲(chǔ)著用戶最近一次使用過的最佳的一次速度， 掉電不丟失，下一次開機(jī)制作鐵譜片時(shí)，步進(jìn)電機(jī)31就會(huì)以這個(gè)速度來控制流 速。微調(diào)按鍵45設(shè)在從微程序控制器(從MCU) 42上。如果在制作鐵譜片過程 當(dāng)中覺得流速稍快或者稍慢，就可以通過微調(diào)按鍵調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)亩{(diào) 節(jié)分析油樣或者四氯乙烯的流速，并將步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速保存在EER0M里。這樣 EER0M里便記憶了操作技術(shù)人員多次摸索出來的流速值，提高了制譜的速度和品 質(zhì)。定時(shí)器43用于設(shè)定制作鐵譜片的時(shí)間，設(shè)定時(shí)間到時(shí)，主MCU41將指示定 時(shí)器43自動(dòng)報(bào)警并停止輸送分析油樣或四氯乙烯，免去了人工職守。另外，從 MCU42上還可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)至少兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)制作鐵譜片，從而提高制作效率。
采用本實(shí)用新型所述的分析式鐵譜儀，制作鐵譜片的成功率高， 一致性好， 操作簡(jiǎn)便，工作效益可以提高1到2倍。
權(quán)利要求1、一種分析式鐵譜儀，包括微量空氣泵、油樣試管、鐵譜基片、磁鐵、回油管和廢液杯，其特征在于還包括氣路切換開關(guān)、四氯乙烯瓶，其中所述氣路切換開關(guān)分別與微量真空泵、油樣試管和四氯乙烯瓶相連接，所述四氯乙烯瓶裝有四氯乙烯，用于沖洗鐵譜基片。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析式鐵譜儀，其特征在于所述微量空氣泵由 步進(jìn)電機(jī)、絲杠、注射器組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分析式鐵譜儀，其特征在于所述磁鐵為高 梯度強(qiáng)磁鐵。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的分析式鐵譜儀，其特征在于所述步進(jìn)電機(jī) 由控制電路控制，其中所述控制電路包括主微程序控制器、速度跟蹤 器、微調(diào)按鍵、定時(shí)器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的分析式鐵譜儀，其特征在于還包括從微程序控 制器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的分析式鐵譜儀，其特征在于所述速度跟蹤 器為EEROM存儲(chǔ)單元。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種分析式鐵譜儀，包括微量空氣泵、油樣試管、氣路切換開關(guān)、四氯乙烯瓶、鐵譜基片、磁場(chǎng)、回油管以及廢液杯。其中，微量空氣泵通過氣路切換開關(guān)先向油樣試管施加氣壓，使分析油樣流至鐵譜基片上，然后向四氯乙烯瓶施加氣壓，使四氯乙烯也流至鐵譜基片，對(duì)其進(jìn)行沖洗，形成鐵譜片。根據(jù)本實(shí)用新型所述的分析式鐵譜儀，制作鐵譜片的成功率高，一致性好，操作簡(jiǎn)便，工作效益可以提高1到2倍。
文檔編號(hào)G01N15/00GK201138323SQ20072030908
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2007年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者邱列明, 翔 鄭, 陸丕清 申請(qǐng)人:深圳市亞泰光電技術(shù)有限公司