CÁC PHƯƠNG PHÁP GIÁM SÁT HẠT VÀ TÌNH TRẠNG LƯU CHẤT – Phần 1

Tùy độ chính xác yêu cầu và đặc điểm của hệ thống giám sát mà chọn phương pháp giám sát thích hợp. Mỗi phương pháp giám sát tương ứng với một số thiết bị và cách lắp đặt khác nhau. Sau đây là một số phương pháp giám sát tình trạng của lưu chất thường được sử dụng.

1.      Phương pháp giám sát bằng bộ lọc thô

Bộ lọc được đặt trên đường ống nạp, ở đầu vào máy bơm. Bộ phận chính là tấm lọc, thường tạo bởi các màng kim loại. Các vi hạt kim loại được màng này giữ lại và từ đó có thể phân tích tình trạng hư hỏng ban đầu của bề mặt chi tiết khi dầu đi qua bộ lọc. Áp suất dầu giảm không đáng kể, do đó không cần dùng van nối tắt.

2.      Phương pháp giám sát bằng bộ lọc tinh

Bộ lọc được đặt ở đầu ống xả, có nhiệm vụ giữ lại các chất nhiểm bẩn, các hạt mài, một số chất hóahọc, chất khí lẫn vào môi trường làm việc trước khi dầu trở lại bình chứa.

Áp suất dầu bị suy giảm đáng kể khi qua bộ lọc. Đối với các bộ lọc tinh, sự suy giảm áp suất có thể đạt 1,7 bar hoặc lớn hơn. Do đó phải có một van nối tắt mắc song song với bộ lọc, để tránh áp suất cao sẽ làm hỏng bộ lọc. Khi lưu lượng dầu thấp, van đóng và toàn bộ dầu sẽ đi qua bộ lọc. Nếu muốn toàn bộ dầu được lọc thì phải dùng bộ lọc lớn hoặc lắp nhiều bộ lọc song song.

 

Hình 1: Tổn thất áp suất khi đặt bộ lọc

3.      Phương pháp giám sát bằng các bộ lọc báo hiệu

Một số bộ lọc có báo hiệu bằng màu. Màu xanh cho biết van nối tắt đóng và phần tử lọc đang sạch. Màu vàng báo hiệu sự suy giảm áp suất đang gia tăng. Màu đỏ báo hiệu van nối tắt mở và phần tử lọc cần được thay thế. Khi sự suy giảm áp suất do tấm lọc vượt quá 1,7 bar, van nối tắt sẽ mở lưu chất không qua tấm lọc.

Báo hiệu chỉ hoạt động theo một chiều và giữ nguyên vị trí báo hiệu cuối cùng cho khi có sự tác động trở lại. Điều này sẽ giúp xác định tình trạng của tấm lọc dù hệ thống đã ngừng hoạt động.

4.      Phương pháp giám sát bằng bộ lọc toàn phần

Bộ lọc dầu toàn phần thường dùng trong các hệ thống bôi trơn và động cơ. Cấu tạo gồm van giảm áp và tấm lọc bằng giấy đã qua xử lý. Bình lọc có nhiệm vụ giữ lại các chất bẩn khi dầu đi qua, được lắp bên ngoài bơm để tiện cho việc thay đổi tấm lọc. Van giảm áp có nhiệm vụ giảm bớt áp suất dầu ở bình lọc. Khi tấm lọc bị bẩn thì dầu không qua tấm lọc mà qua van giảm áp, thẳng tới đường dầu chính.

5.      Phương pháp giám sát dựa vào màu của lưu chất

Màu sắc lưu chất được hình thành trên cơ sở sự tập trung ánh sáng và loại ánh sáng mà lưu chất hấp thụ. Với dầu mới, độ nhớt càng cao, thì sắc màu tự nhiên tồn tại càng nhiều. Dầu tổng hợp, dầu có nồng độ lưu huỳnh và hợp chất thơm có màu tối tiêu biểu.

Chất bôi trơn đã qua sử dụng bị thoái hóa và nhiễm bẩn có màu sắc đặc biệt. Than hoặc cacbon khônghòa tan làm dầu trở nên tối hơn. Hỗn hợp dầu không tương hợp gây ra hiện tượng tối màu. Những chất bẩn như: bồ hóng, hóa chất, chất tẩy rửa và chất khí cũng dẫn đến sự biến đổi màu sắc của chất bôi trơn.

Quá trình ôxy hóa là một nguyên nhân khác của sự biến màu. Thay đổi màu sắc nhạy hơn ở những loại dầu có nồng độ lưu huỳnh và hợp chất thơm cao. Hơn 90% những chất bôi trơn có màu đen bất thường được phát hiện khi phân tích ở phòng thí nghiệm. Cần kết hợp giữa kinh nghiệm sử dụng chất bôi trơn với phân tích thường xuyên để đưa ra những đánh giá chính xác.

6.      Phương pháp phân tích quang phổ

Trong quang phổ kế, dầu được kích điện đến điểm phát sáng. Mỗi phần tử hiện hữu trong dầu sẽ phát ra một tia sáng và tần số đặc biệt. Quang phổ kế chuyển những màu sắc này đến bộ đọc được máy tínhhóa. Máy tính sẽ so sánh lượng kim loại bị mài mòn trong dầu với mẫu dầu sạch, ghi lại số liệu và thành lập một bảng về nguồn gốc của những kim loại bị mài mòn.

Bảng 1: Nguồn gốc các hạt kim loại mài mòn

Kim loại mài mòn

Nguồn gốc các hạt kim loại mài mòn

Nhôm

Pittông, ổ bi, cánh tuốc bin, van bơm, các khớp, rôto bạc lót ổ, puli, các bánh đà.

Crôm

Các trục, con trượt, bánh răng, bộ làm lạnh, ổ trượt, các loại vòng bi, ống dẫn, van xả.

Đồng

Các loại ổ, vòng nêm chặn, bạc lót, bạc lót cam, bơm dầu, khớp nối, ống phun, các bộ điều chỉnh.

Thép

Xy lanh, xéc măng, khớp nối, pittông, bánh răng, ổ, trục, bánh đai, đĩa, ống, trục khuỷu.

Chì

Các chất phụ gia dầu, chất phụ gia xăng.

Magiê

Dầu tẩy rửa, dầu có tính kiềm.

Molypden

Chất phụ gia dầu.

Niken

Bánh răng, trục, van, bạc lót chống ma sát, các vòng bi.

Bạc

Ngõng trục, bạc lót, các mối hàn bạc.

Thiếc

Các loại ổ, pittông, bạc lót.

Silicat

Trong các miếng đệm kín, chất phụ gia chống tạo bọt trong dầu, chất phụ gia chống đông.

Kẽm

Chất phụ gia chống mài mòn trong dầu, những bộ phận mạ kẽm trong các hệ thống tuần hoàn dầu.

 

–      Ưu điểm của phương pháp phân tích quang phổ

Cung cấp dữ liệu dựa trên thành phần hóa học của chất bẩn. Ví dụ, có thể xác định các kim loại như: sắt, bạc, nhôm, thiếc, đồng, chì, titan, cadmi, molypden, vanadi và niken. Ngoài ra còn có thể phát hiện những chất phụ gia trong chất bôi trơn như: canxi, bari, kẽm, phốt pho, magiê và những chất bẩn như: silicon, natri và kali.

Xác định được thành phần và số lượng của tất cả các chất nhiễm bẩn trong lưu chất.

–      Nhược điểm của phương pháp phân tích quang phổ

Chỉ phát hiện những hạt nhỏ có kích thước từ 5 – 8.

7.      Phương pháp phân tích ảnh bằng máy tính

IAC là kính hiển vi quang học được máy tính hóa. Hình ảnh của camera ghi hình được liên kết với máy tính phân tích.

–      Ưu điểm của phương pháp phân tích ảnh bằng máy tính

Có thể đo kích thước, đếm số hạt, tái tạo hình ảnh trên màn hình quan sát và thực hiện việc phân tích hình ảnh các hạt một cách chi tiết hơn.

–             Nhược điểm của phương pháp phân tích ảnh bằng máy tính

Dữ liệu đưa vào máy tính phải được chọn lọc để tránh trường hợp hình ảnh được phân tích tồn tại các hạt chồng chéo, khi đó máy tính xử lý thông tin kém chính xác.

IAC là một kỹ thuật tương đối mới, dự kiến sẽ được ứng dụng nhiều trong vài năm tới, đặc biệt là những ứng dụng trực tuyến.

Hình 2: Phân tích ảnh bằng máy tính

(Còn tiếp)

Phạm Ngọc Tuấn – Nguyễn Văn Hiền

*

*

Top