世界上能源總耗的50%-60%消耗在動力機械上,而這些機械的能源有效利用率甚至低至30%。
1966年受英國科研和教育部的委托,以喬斯特為首的調(diào)查小組,調(diào)查得出:通過充分利用現(xiàn)有的摩擦學理論,就可使英國工業(yè)每年節(jié)約5億1千多萬英鎊,相當于當時英國國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的1%。這就是曾經(jīng)轟動一時的“喬斯特報告”。
1979年喬斯特到訪中國,他認為中國在能源和資源方面的浪費是驚人的,如果能很好的利用摩擦學知識去解決工業(yè)中的問題,到20實際末每年至少可以節(jié)約160億人民幣。而油液監(jiān)測技術(shù)正是摩擦學中最為重要的分支之一。
油液監(jiān)測技術(shù)是通過分析被監(jiān)測設備里所用潤滑油的性質(zhì)變化和攜帶的磨損微粒情況,來獲得機器潤滑和磨損狀況信息,從而評價機器的工作狀態(tài)和預測掛賬,并最終確定故障類型和位置。研究表明,磨損顆粒數(shù)量、尺寸與磨損速率和嚴重程度之間;顆粒形態(tài)與磨損類型之間;磨損顆粒成分與系統(tǒng)摩擦副材料之間存在一定的內(nèi)在聯(lián)系。因此,采用有效的油液監(jiān)測分析技術(shù),可以及時獲得機器磨損程度、磨損類型及磨損部位等一系列的信息。
油液監(jiān)測技術(shù)因為可以在不拆卸機器的情況下,監(jiān)測機器磨損狀態(tài)和診斷故障原因,目前已經(jīng)成為機械設備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的重要方法。特別是對于往復機械,油液監(jiān)測因采樣方便和分析結(jié)果不受工況影響,在很多領域都得到了廣泛的應用。
但是,隨著油液監(jiān)測技術(shù)應用的日益廣泛,一些不足之處也慢慢的顯現(xiàn)出來。對此,楊其明教授指出:第一,國內(nèi)油液監(jiān)測技術(shù)起步較晚,導致部分領域被國外的油液監(jiān)測服務商捷足先登,從而使得國內(nèi)的油液監(jiān)測市場份額變小,不利于技術(shù)的研發(fā)和轉(zhuǎn)化。像國內(nèi)的許多風電項目,在應用油液監(jiān)測技術(shù)時,一方面機組設備提供商要求風電企業(yè)必須選用他們提供的潤滑油品牌,另一方面取樣結(jié)果必須送至他們指定的油液監(jiān)測服務商進行分析。費事費力不說,最主要的還是效率較低,不能及時發(fā)現(xiàn)問題。第二,目前油液監(jiān)測仍然停留在離線監(jiān)測階段。仍以風電場為例,風機風葉的轉(zhuǎn)速是很慢的,所以想要發(fā)電,就需要通過增速齒輪箱進行增速,增速齒輪箱的健康狀況又直接受制于潤滑狀況。這時問題就出現(xiàn)了,風機高的有100多米,低的也有50多米,每次取樣都需要檢修人員爬到風機的頂部,非常的不方便也不安全,而且基本上是每半年一次,經(jīng)常無法滿足檢修需求。
為了改善以上難題,目前常用的一種做法就是將油液監(jiān)測實驗室移動起來,即讓實驗室跟著需要被監(jiān)測的對象,從而可以在第一時間取樣、第一時間分析,從而做到偽在線。像坦克、軍艦上面都已經(jīng)開始應用此種做法。
那么,有沒有一種辦法實現(xiàn)真正的在線監(jiān)測呢?在與楊教授的交談中,深圳市亞泰光電的一位技術(shù)人員提出,是否可以通過研發(fā)一種新的油液傳感器,通過無線傳輸?shù)募夹g(shù),實時獲得監(jiān)控數(shù)據(jù),從而對設備的磨損狀態(tài)進行在線實時監(jiān)控。對此,楊教授首先表示這種想法是很好的,而且也很有可能會成為未來油液監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展方向。不過,對于此種傳感器的研究,有部分業(yè)內(nèi)企業(yè)也有做過嘗試,不過最終試驗結(jié)果都不太理想。但是,在線油液監(jiān)測技術(shù)如果能夠?qū)崿F(xiàn),其發(fā)展前景必將是十分廣泛的。
隨著科技水平的不斷提高,計算機和信息技術(shù)的廣泛應用,以往個別的油液監(jiān)測技術(shù)方法正在逐步形成一個系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測體系,這也將是油液監(jiān)測技術(shù)的一個方向,而且深圳市亞泰光電技術(shù)已經(jīng)在這一塊先行一步,將振動、紅外和內(nèi)窺鏡檢測技術(shù)與油液分析技術(shù)相結(jié)合,以期獲得更為精準的監(jiān)測結(jié)果。