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:

Шлифование
Шлифование является основным способом обработки износостойких покрытий, отличающихся высокой твердостью. Шлифование обеспечивает должное качество поверхностного слоя. Покрытия на основе карбидов вольфрама и керамики могут быть эффективно обработаны только шлифованием. При абразивной обработке прим ...

Конструкция газотурбовоза
На железных дорогах России имеется ряд участков, где стыкуется электрическая и тепловозная тяга. Так как современные и перспективные тепловозы имеют мощность ниже, чем у электровозов, то приводимые электровозами составы приходится расформировывать и вывозить тепловозами по частям. Это экономически ...

Распределение грузов и запасов
Данные по грузовым помещениям судна Наименование цистерн ΔМН Масса Р (т) Z (м) Мz (тм) Х (м) Мх (тм) Цистерна отходов топл. Масла №25 ПБ 142–144 1,7 0,5 1 -41 -70 Цистерна пресной воды ЛБ №11 127–133 10,9 4,2 46 -33,8 -368 ...