YANGHUIMIN

   5.2 基于AOAP需要的实时油液分析仪器

美国国防部陆军油液分析计划（AOAP）通过对油液进行定期分析，致力于检测机器零件的潜在失效和确定油液的质量状态，是陆军在编全部航空和非航空设备的必须的维修服务手段。便携式或随行式油液状态监控技术能够提高AOAP的能力，快速为用户提供分析结果，因此能够达到AOAP“强化系统管理，减少维修停工，避免发动机、传动和液压系统重大失效”的目标。为了确定是否存在商品化或处于开发状态的便携式和在线式油液分析技术与仪器，美军陆军坦克汽车司令部（US Army TACOM）坦克汽车研究开发与工程中心（TARDEC）所属的石油与水质量技术小组（PWQTT）对美国34家油液分析技术开发/仪器制造商的44种油液分析技术与仪器进行了市场调研，于1999年5月发表了题为“油液分析仪器市场调研”的报告”。

5.2.1 油液分析技术/仪器评价参数

重量：仪器应当小到一个人即可搬运（最大重量为19公斤）。

尺寸：仪器由一个人即可携带，如果不是随行式仪器，应当能够与军用设备零件联接。

耐用性：仪器坚固耐用。

性能：指仪器所能测定的参数。

电源要求：便携式仪器应自带电源，随行式仪器应与标准军事装备的电源具有兼容性。

自维持工作时数：系统在无维修（修理、校正、充电等）状态下连续工作的小时数。

价格：考虑仪器价格时应当与对整个系统的支付能力进行比较。

5.2.2 油液质量评价参数

   由于不能确定对于每种设备或应用场合下众多油液质量参数中哪些最为关键，在油液分析技术/仪器评价过程中选用了12种油液质量评价参数，兹按照三维机器油液分析概念罗列如下：

  （1）机器磨损参数：磨损金属。

（2）系统污染参数：电导率，阻抗，冷却剂污染，介电常数，燃料稀释，颗粒物，积碳，水污染。

（3）油液化学参数：添加剂，总酸值/总碱值，粘度。

  可以看出，对机器系统污染的关注程度更高，这与机器制造技术和油液质量水平的提高与升级是一致的。

5.2.3 便携式油液分析技术/仪器

目前市场上已经有大量便携式油液分析技术/仪器可以满足不同目的的机器油液诊断的需要。表6列举了若干商品化便携式油液分析仪器的主要技术指标。

5.2.4 随行式油液分析技术/仪器

与大量商品化的便携式油液分析仪器比较，下表列举的随行式油液分析仪器都基本处于研究和开发阶段，但它们代表了机器油液诊断与预报技术的发展趋势。

表7  随行式油液分析技术/装置

商品名	重量 (Kg)	尺寸 (cm)	耐用性	功能	自维持 工作时间	备注
Microviscometer (BMV 105)	7	26×26×10	未知	粘度	连续工作
INTELLEK	未知	传感器	在线分析	电导率，添加剂，粘度TAN/TBN	连续工作	利用MEMS
Oil Condition Monitor	0.9	15×7.6×5	野外环境 随行使用	冷却剂，积碳，添加剂，水分	未知	数据可下载至PC机
Surface Acoustic Wave	未知	未知	未知	粘度	未知
MetalScan	未知	未知	随行使用	颗粒，磨屑	未知	安装于机器上
On-line Oil Viscosity Sensor	未知	未知	随行使用	粘度	未知
Lasernet	<2	5×5×12.7 (传感器)	随行使用	颗粒	连续工作	数据可下载至PC机
On-Board Sensor	未知	未知	在线分析	电导率，冷却剂，添加剂，水分	连续工作

TARDEC所属的燃料与润滑剂研究小组（TFLRF）也发表了题为“陆军用便携式油液分析技术研究”的中期研究报告。主要内容是：（1）机器油液分析（油液监控和零件监控）所需要的在用油液的关键参数；（2）陆军主要地面装备（柴油机、汽轮机、传动系统和液压系统等）制造商所确定的油液更换参数；（3）便携式油液分析技术的市场调查；（4）建立应用ASTM标准方法和AOAP结果全面评价便携式油液分析仪器的试验计划。该项研究所确立的“单元型便携式油液分析仪”的军事效果表现为：

战术意义----对于高机动性战场应用，油液试验将更加快速和有效，比AOAP实验室更快地确定装备和油液的准备状态。

后勤意义----确定油液的有用寿命，减轻后勤负担。

环境效益----降低在用油液和在用油液样品处理带来的危害。

维修效益----延长油液有用寿命，减少油液错用，降低维修费用。

降低消耗----大大减少输送至AOAP实验室进行全分析的油液样品的数量（减少大约80%），降低样品采集的工作量。

   根据以上市场调研结果认为：目前市场上已有多种商品化便携式油液分析仪器，以重量、尺寸、功能、耐用性、电源要求、自维持运行时间和成本等指标衡量，这些仪器通过某些改进后能够满足AOAP的目标要求。由于大多数这样的仪器只能测定某个单一参数（如分析颗粒或磨损金属需要某种类型的传感器，而测定油液状态又需要另一种类型的传感器），为了满足和支持AOAP的目标要求，有必要将几种仪器进行组合（需要稍作改进）设计组合式分析仪器或开发整合多个方法的集成系统。