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:

Анализ продольного профиля пути
В курсовом проекте предполагается массу состава определить из условия движения с равномерной скоростью по расчетному подъему, но надежного метода выбора расчетного подъема нет, поэтому правильность определения расчетного подъема устанавливается при построении кривой скорости движения. Если длина ...

Проектирование перехода
Подъём карт При подъёме карт выполняется как минимум следующее: – обводятся красным карандашом опасные для данного судна изобаты и отдельные опасности с учётом его осадки, приливоотливных и сгонно-нагонных колебаний уровня моря; – наносятся границы территориальных вод, запретных для плавания и ...

Дифференциальный сигнализатор давления СКК
Дифференциальный сигнализатор давления СКК предназначен для сигнализации о герметичности дозатора газа перед запуском двигателя. Он устанавливается на дозаторе газа (рис. 14). Сигнализатор состоит из двух герметичных полостей разделённой мембраной и контактной группы. Первая полость через штуцер ...