Сцинтилляционный метод анализа проб масла

Предварительно отобранную и подготовленную пробу масла объемом 1мл с помощью ультразвукового распылителя1 (рис. 27) превращают в мелкодисперсный золь. Полученный золь, состоящий из капель жидкости и частиц металлов, потоком транспортирующего газа непрерывно в течение 10 мин вдувается в источник возбуждения спектров – воздушную плазму газового разряда СВЧ плазмотрона циклонного типа 2, температура которой составляет около 5 200 К.

Рис.27. Блок схема сцинтилляционного спектрометра на три канала

а- последовательность импульсов излучения при присутствии в пробе только одного элемента, б- последовательность импульсов излучения при одновременном присутствии в пробе трех элементов

СВЧ мощность в плазмотроне циклонного типа, передаваемая по волноводу, поддерживает стационарный СВЧ разряд атмосферного давления в разрядной камере. Стабилизация СВЧ разряда достигается тангенциальной подачей плазмообразующего газа, который дополнительно выполняет роль охладителя стенок разрядной камеры и выходного сопла.

Металлическая частица, попавшая в плазму, нагревается, испаряется, и полученный атомный пар возбуждается, т. е. происходит вспышка (сцинтилляция) частицы. Скорость поступления анализируемой пробы выбрана такой, чтобы частицы металла микропримеси поступали в плазму последовательно по одной.

Излучение атомного пара с помощью конденсора 3 поступает на спектральный прибор – полихроматор 4. Разложенное в спектр излучение регистрируется фотоумножителями 5–7.

Длительность импульса излучения частицы пропорциональна времени нахождения ее в плазме и составляет 1–10 мс. Поэтому на выходе фотоумножителей образуется последовательность импульсов различных длительностей и амплитуд. Электрические импульсы с фотоумножителей поступают на аналого-цифровой преобразователь 8 и обрабатываются ПЭВМ.

В случае одновременного присутствия в пробе растворенного металла и металла в виде износных частиц на выходе фотоумножителей присутствуют непрерывный (фоновый) сигнал, соответствующий растворенному металлу, и импульсный, – соответствующий износным частицам.

По специальным градуировочным графикам импульсный сигнал пересчитывается в элементную концентрацию износных частиц, непрерывный – в концентрацию растворенного элемента. Число вспышек (зарегистрированных импульсов) пропорционально числу износных частиц.

На рис. 27 показано только 3 канала выделения сигнала. Число их зависит от типа полихроматора и может быть увеличено. Каждый канал настроен на регистрацию вспышек линий заданного элемента.

В случае если в масле присутствуют одновременно сложные частицы металла, состоящие из нескольких элементов (например легированная сталь Fe-Mn), и простые, где каждая частица представлена одним элементом, то ПЭВМ сортирует импульсы излучения по одновременности их появления.

Совпадение по времени двух и более импульсов излучения указывает на наличие сложной частицы и, соответственно, на ее состав и тип сплава.

Таким образом, за 10 мин сцинтилляционный спектрометр выдает следующую информацию об износных частицах:

1) элементная концентрация растворенного металла;

2) элементная концентрация износных частиц;

3) суммарная концентрация растворенного элемента и износных частиц;

4) число металлических частиц, состоящих из нескольких элементов;

Статьи о транспорте:

История развития антиблокировочной системы тормозов
При экстренном торможении автомобиля возможна блокировка одного или нескольких колёс. В этом случае весь запас по сцеплению колеса с дорогой используется в продольном направлении. Заблокированное колесо перестает воспринимать боковые силы, удерживающие автомобиль на заданной траектории, и скользит ...

Установка дорожных знаков
Дорожные знаки применяют на автомобильных дорогах и УДС города для организации дорожного движения по принятой схеме и обеспечения безопасности участников движения. Они устанавливают определенный порядок или информируют водителей и пешеходов об условиях движения на пути их следования. При выборе м ...

Датчик температуры торможения П98
Датчик температуры торможения является чувствительным элементом системы, предназначенной для измерения температуры заторможенного потока воздуха. Датчик используется для измерения температуры воздуха на входе в двигатель. Датчик устанавливается на проставке с использованием стакана, защищающего да ...