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F.A.Q.
您是否需要更多信息,了解系统状况对您的产品和过程的影响?您可以在本节中找到答案!
建议在测量颗粒污染物时应采取步骤,以确保产品不会暴露在充气流体中。如果要避免加气,应考虑将以下清单用于新的和现有的安装。
- 压力明显下降或突然下降
- 阀门和泵的突然操作导致液压冲击
- 各种泵类型的运行条件不足
- 回油箱中的流体扩散不充分。
更换系统组件时应格外小心。在必要/可能的情况下,在将组件放到系统上之前,用过滤后的新油预填充组件。这将减少放入系统的空气量。
有多种方法可以从系统中排出空气,但以下三种可能是最简单且最常用的方法。
- 储气罐放气阀
- 挡板式储水箱
- 系统维护程序
- 充分扩散回油箱。
- 储气罐水位。
储气罐放气阀很好,而且很容易得到,但是它们的使用仅限于储气罐。它们可能无法检测到系统其他部分的空气。在封闭系统上使用这些设备当然是一个好习惯。
在带有开放式储气罐的系统上,经常使用挡板使任何空气自然扩散到周围的大气中。使用这种类型的系统时,必须将油箱的液位保持足够高,以使挡板有效。返回储罐时,还应确保流量扩散,以免突然而猛烈地排出。这可能会把空气拖进系统,并且肯定不会帮助去除任何夹带的空气。尽量使流回油箱的流量保持较低,并向油箱表面排放流体,以鼓励其逸出
要评估系统中的空气量,请测量已加压和未加压的储气罐液位。如果在加压时储罐中的液位较低,则可能表示系统中存在空气,并表示可能需要维护。
充气的液体可能会导致其他不同严重程度的问题。应尽可能避免这些情况,以确保人员安全并降低维护成本。以下是可能与夹带空气有关的现象的简短列表。
- 流体温度升高
- 润滑性降低
- 空化和系统部件腐蚀
- 噪声
- 减震和较差的系统控制
除此之外,在系统中夹带空气时,以消光原理运行的自动粒子计数器可能会出 现灵敏度问题。
液压油应保存在密封容器中,直至准备使用。应当定期检查盖子,并拧紧,并将桶放在相对干燥的环境中。降雨或湿度产生的水分会导致水进入容器,并且由于某些液体具有吸湿性(吸收水分),因此需要采取额外的措施以减少污染的可能性。
此外,良好的内务管理以及与食品和饮料有关的做法还将减少污染物进入系统的风险。
始终在油箱上盖上盖子,必要时请使用吸湿呼吸器,以进一步降低湿气进入系统的风险。
市场上有各种除湿器产品,它们对于去除夹带的水非常有效。良好的质量控制和操作规范是消除所有水的真正关键。考虑工作环境。尽量减少较大的温度波动,注意外面的天气,特别是露点温度。
水是油中的化学污染物,相对湿度为100%时,液压系统中会以气泡的形式存在。如果系统中存在水,如果没有适当的监测和控制,其影响可能是危险的。
当油中存在自由水时,形成的气泡会干扰颗粒计数,从而影响所需的输出量。通常,过量的水会比实际的系统清洁度更脏。
在MP Filtri 中,我们随产品一起提供水传感器选件,该传感器可以监控液压油中的水位,使您的系统保持良好状态。不良的水监控可能会导致以下某些或所有症状:
- 组件寿命更短
- 金属丝腐蚀和气蚀
- 氢化
- 氧化
- 零件磨损
所有这些可能会以不同的严重性程度存在,具体取决于各个系统的设计,但是结果对于设备和人员而言都是灾难性的。在MP Filtri 中,我们建议设置一个最大的油含水量报警设置,尽可能在这个范围内运行,这样水就不会成为问题。
为了延长系统寿命,机油应始终保持相对半透明。在存在高浓度水的地方,油可能会变浑浊或变得不透明,应考虑是否应使 用新油代替。
为了消除水引发故障的风险,可以考虑使用以下列表。
- 油管理与处理
- 使用通气孔或保护罐顶部空间
- 在此操作期间冲洗系统并进行保护
- 安装在系统上的设备的IP等级及其对潮气的敏感性
- 在周围区域形成冷凝水
- 关键应用的二次密封
- 将油桶存放在室内
- 特别敏感系统的周期性耗竭
- 操作员培训
良好的内务管理规范至关重要。以下是您可以立即获得改进的一些步骤…
- 过程附近不允许食物和饮料
- 在将油放回油箱或返回油箱之前,请对其进行预过滤。
- 使用专用漏斗将这种类型的液体倒入油箱中
- 有一个专用的储器加注口
- 使用倾斜或圆锥形的油箱设计,底部有一个出口,以便第一组过滤器捕获污染物
- 在填充或补充新油后,让系统流动和过滤,达到自然平衡点,然后再在您的过程中使用。
这个问题的答案因客户而异,具体取决于他们的要求和系统条件。可以说,控制污染的决定通常取决于过程中各个组件(例如,伺服阀,执行器)的灵敏度。在这些类型的组件中有广泛公布的间隙数据。这也可以在我们的手册中找到。
行业中被忽视的一个主要问题是我们试图控制和衡量的清洁程度。考虑这一点很重要,因为它可能会改变您选择使用数据来获得更真实的系统状况的方式。下面的图表显示了我们每天过滤和使用APC测量的典型大小的颗粒与普通物体的对比。它着眼于设计系统时面临的挑战。当考虑系统周围所有可能的污染源时,要消除所有低于特定尺寸的污染物是非常困难的。在评估数据、制定决策和采取行动时,应始终谨慎选择正确的设备并使用适当的统计方法。
根据系统和安装的类型,这可能会有很大的不同,但以下是一些典型的污染类型。通过查看某些类型,通常可以得出关于污染物可能进入系统的结论。然后可以采 取措施减少这种污染物的影响……。
- 金属的—黑色金属和有色金属
- 二氧化硅(污垢,灰尘)
- 淤泥
- 过滤纤维
- 菌落
- 水
污染会在泵和阀门等系统部件上产生过大的压力,并可能堵塞孔口,喷嘴。
降解的主要领域之一是氧化和重聚合化合物的形成。这些化合物通常是不可溶的,以凝胶或污泥的形式沉淀在液体中。在水和金属的存在下,此类化合物的生成会加速,因此应注意从油中去除这些类型的污染物。
通常情况下,当流体被污染时,其粘度会增加,导致比正常摩擦更高,随后温度会升高。这会降低系统效率、磨损组件并影响压缩率。在最坏的情况下,污染会导致灾难性故障。
以下是与不适当的液体状况相关的常见投诉列表。
- 机械磨损。
- 喷嘴,孔口和阀门堵塞。
- 结冰。
- 腐蚀。
- 组件上失去保护涂层。
- 工作温度升高
- 流体可压缩性的变化。
与实 验室条件不同,现实世界中的应用不断变化。随着系统的运行,会产生污染并需要对其进行控制。由于物理上不可能在任何给定的系统中达到100%的效率,一些颗粒总会通过过滤。这是变化的来源之一。
经常会假设在任何过滤和纯化的下游,流体都是“干净的”,但事实并非如此。与大多数液压系统一样,结构主要基于金属或弹性体/纺织品。随着时间的流逝,随着流体条件(例如温度,压力和化学分解)的变化,这些材料可能会变得易于腐蚀并将污染物滤出到系统中。
同质性在准确评估系统中的污染方面起着重要作用。均质溶液的组成均匀,颗粒均匀地分布在其中。可以得出结论,现实世界中的大多数系统是异构的(组成不均),因此在进行测量时,必须将其视为两次测试之间的重要变量。
包括但不限于粘度、温度、电导率、表面张力等因素可能会对流体的整体质量产生负面影响。
Beta等级是过滤器行业中最常用的等级参数。它来自于评价过滤性能的多次通过方法(ISO 16889:1999)。
Beta等级本身是指过滤效率,但是应始终与绝对等级配合使用,以了解系统中可能会看到哪些污染物。请参阅下表以获取指导。
如果您知道过滤器上游有多少个粒子,从上面的等级中您应该能够计算出下游有多少个粒子。
例如,上游的给定尺寸的1,000个粒子的beta比率为20(效率 为95%),这意味着其中的50个粒子将不会被过滤器捕获。
Beta等级不表示任何容尘量,也不能说明稳定性或性能随时间推移。还应指出,过滤器的微米等级不会捕获所有大于该尺寸的颗粒,这主要是由于诸如计量,材料技术和成本方面的限制。对于所有粒径范围,Beta比率均相同。有关名义值和绝对值的更多信息,请单击此处。
过滤器的标称名义值是制造商赋予过滤器的微米值。它们与过滤器的典型、或平均微米等级有关。这并不意味着,它们不会让远大于标称名义值的颗粒通过。这种过滤器的效率比绝对过滤器要低,所以这种类型的过滤器滤芯需要更长的清理时间。
绝对值标明通过过滤器的最大颗粒的尺寸。这是一种更为可靠的评估应用程序筛选的方法,因为它的性能更具可重复性。但是,目前没有标准化的测试方法来确定该值。
Beta比率仍然是指定和选择过滤器的最常用方法
这个问题的简单答案是,很多。过滤器的效率会受到粘度、流体均质性、电导率等变化的严重影响。目前业界对测试方法有更多的标准和规范的需求。近年来,由于可用的液体范围广泛,一些组织已经制定了自己的测试方法标准等,如汽车、饮用水和制药。
选择过滤器时,重要的是要了解什么是β和绝对值,从而了解系统中应具有的最大粒径。将其与APC结合使用,您可以量化系统中给定尺寸的颗粒数量,并开始质量控制过程。串联使用多个过滤器通常会提高系统的清洁度,同时也会增加暴露时间。
从逻辑上讲,当系统清洁度开始增加到可用水平以上时,您应该更换过滤器,这在一定程度上是正确的,但是实际上,大多数过滤器随着容量的增加而变得更加高效。大多数人更换过滤器的主要驱动因素可能是流量。
随着过滤器堵塞程度的增加,通过过滤器的流量会减少,因此压差会增加。大多数过滤器都可以配备压差指示器,以帮助您确定何时进行更换。为了获得最佳性能,将自动粒子计数器与过滤器下游的流量计配合使用,将提供最高的准确性。
最常见的是通过消光原理,但市场上还有其他一些技术。通常一束光投射通过的样品流体,当一个粒子阻挡光时,就会产生一个可测量的电信号,这个电信号与粒子的大小成比例。结合已知的感觉量,可以确定每种尺寸的数量。
与所有APC一样,它们依靠对液体体积的统计分析来得出国际标准格式的输出。当APC测量某种流体时,通常仅对系统总体积的一部分进行采样,并且每个测试结果都有一个误差源。除此之外,流体均匀性和其他因素的变化无法量化,您很快就会意识到需要一种更加统计性的方法。当每天进行一次以上的测试时,我们建议按设定的相同的时间间隔执行测试,以尽可能清晰地描绘出流体在一天、甚至可能在一周或一个月的过程中是如何变化的。最常用的是消光原理,但市场上也有一些其他的技术。通常一束光投射通过的样品流体,当一个粒子阻挡光时,就会产生一个可测量的电信号,这个电信号与粒子的大小成比例。结合已知的感觉量,可以确定每种尺寸的数量。
最大的不同是您要从系统进行流体采样,而不是实时进行测量。在线测量意味着您可以看到系统的真实和实时行为,而离线采样在流体通过APC之前会暴露于许多变量中。如果不小心,可能会导致错误。从实际的角度来看,有时系统没有附加测试点,这可能导致你需要决定如何分析流体。
仅使用和分析国际报告格式并不能反应系统处于控制状态还是失控状态的真实情况。
尽管所有国际格式都基于一种定标方法,但它们对任何浓度下的一个计数变化都非常敏感。例如,ISO 14表示您的系统中有80至160个给定大小的粒子。如果系统中的浓度更改为161,则APC将输出ISO 15的结果。相反,如果计数下降到79,则结果将是ISO 13。
问题是,一个粒子数的改变是否证明采取行动的决定是合理?必须考虑的是,累积效应在什么时候会对系统功能产生影响?
尽管很容易任意设置限制,但是我们需要了解我们离限制有多近。如果ISO 14是你的污染上限,而且如果系统超过ISO 14是没有成本的,那么在不知情的情况下运行在你的上限的99%甚至80%(当然在很长一段时间内不是这样)就相当不负责任了。
尽管国际报告格式是有用的,并且在许多情况下实际上是合适的,但最好还是了解详细计数的重要性,以便更清楚地了解情况并设置可实现的控制限制。
当涉及到污染监测时,流体中夹带的气泡(通常是空气或水)会导致输出读数不稳定,因为产品内的传感器可以看到这些微小的气泡。如果系统中有大量的气泡,这会导致比正常预期更高的污染读数,因此对系统性能的信心可能会受到质疑。此外,在线和离线采样也会对从系统中采样的流体产生影响,因此,流体总是有可能通过采样而改变其自然状态。
这完全取决于您对系统的控制程度。较脏的系统通常可以应对更大的结果可变性,因此对它们的控制方式并不那么关键。在可能的情况下,我们始终建议您直接从系统中分析流体以获取最具代表性的数据。
自动颗粒计数器(APC s)是一种量化流体中颗粒污染的大小和数量的仪器。有些产品具 有辅助功能,例如能够测量温度和水分含量。它们通常以标准的国际格式输出结果(AS4059E、ISO等),这些仪器的数据通常可以储存和检索,以便对系统进行持续分析。目前,它们分为便携式和在线两种不同的类别。
自1960年代以来,已经出现了自动粒子计数器。 它们的工作原理与最初的概念很接近,但随着时间的推移,它们已经使用的透镜和光源技术等方法得到了发展。从历史上看,粒子计数始终通过相当严格和扩展的方法(例如光学显微镜)进行,该方法涉及对粒子浓度进行物理计数。随着时间的推移和对这类数据的需求的增加,需要一种对用户更加实用和经济有效的新技术来分析。自动粒子分析就更实用和经济有效。
湿度传感器(相对湿度RH%或ppm)通常采用电容方法,该方法利用夹在两个金属板之间的电介质。各种物质(例如空气,油和水)具有特定的介电值,可以对传感器进行校准。例如,水的介电值为80。聚合物传感器的介电值约为3。所感测的电介质的变化得出百分比数字。例如,如果电介质为45,则RH%将为〜58%。
重要的是,长时间暴露于自由水之下,油中的所有水分传感器都有损坏的危险。 当前,没有专门用于液体湿度检测较为经济的技术。但是,通过测试和开发,可以采用设计用于空气中的传感器。建议在设置水分含量警报极限时应用适当的预控制。这将使传感器和系统受益。在分析系统/过程时,请获取一些湿度读数并应用合理的统计方法来控制系统性能。
相对湿度(RH%)描述了液压油中水蒸气的含量。当蒸汽含量增加到从流体中冷凝出来的程度时,这称为“饱和”或“自由水”。当处于蒸汽状态时,水被溶解,对系统的影响很小。一旦饱和,水就以小水滴的形式存在。
饱和系统的相对湿度读数为99%/ 100%。一般来说,液压系统的相对湿度读数通常为30%至70%。读数变化多半与环境温度变化有关。例如,你预计在冬季会看到比夏季更高的RH读数。在液压系统中没有水过少这样的现象。始终保持尽可能低的水分含量,并在过程中不允许存在自由水!
如果负责任地使用并且采用正确的质量控制方法,则ppm和RH%都是测量液压油中水分含量的绝佳方法。在MP 过滤公司里,我们选择对RH%进行标准化,因为这样可以为我们的客户提供最大程度的灵活性和服务。
为了在各种流体中使用ppm,您需要测试并验证每种特定油的饱和度曲线。鉴于行业中可用的流体数量众多,这可能成为实验室中一项永无止境的任务。考虑到由于实际环境中流体化学变化而导致的不可预测的错误,您需要解决一个非常复杂的问题。
另一方面,输出RH%不存在此问题。因为它是饱和度百分比的量度,所以不需要针对特定流体(例如百万分之一)进行校准。只要同时测量温度(内置在MP 过滤公司传感器技术中),就可以使用相同的基准位置(饱和度),对系统进行公平的比较。
在实验室中,以百万分之一为单位的全新流体样品的饱和点为800ppm(100%RH)。工程师将湿度传感器安装到包含相同流体的系统上,并将警报极限设置为640ppm(80%RH)。该过程启动,初始传感器读数为400ppm (50% RH)。一切正常
现在让我们假设由于磨损造成的液体化学成分的实时变化会导致饱和点降低至420ppm,但系统读数仍保持在400ppm。操作人员将继续正常工作,且未达到控制上限报警(640ppm)。操作员不知道的是,系统现在正在以95%的饱和度运行,这非常接近过程中存在的自由水,并且高于警报中设置的80%阈值。考虑到要发出警报时,您的系统中已经存在自由水了!这是一个失控的过程,唯一可以接受的办法就是需要验证整个系统生命周期中按设定间隔采集的样本的饱和点。
如果工程师从一开始就使用RH%并给出上述示例,则当流体的饱和点降低到625ppm(100%)时,就会发出警报。警报极限将保持在80%RH,但是等效的ppm值现在将为500。
对于一些客户来说,他们需要知道在使用时的清洁度, 这对他们的应用程序非常关键。大量的测试和/或更长的测试时间将确保结果更具代表性(请参阅“哪些因素可以影响粒子浓度和在系统中的分布)”。
但是,重要的是要监视随时间变化的趋势并进行公正的评估,以便可以采取正确的措施来将系统质量保持在正确的水平。如果您需要使用点结果,则可以在设备调试时进行这种趋势分析,以便从第一天开始就获得通知。
通常,预控制图用于监视系统信息。可接受的清洁度或湿度水平应设置在控制上限(红色警报)内的极限范围内,以便系统始终按预期的方式运行。还建议在分析数据时使用详细的计数,因为这样可以更准确地使用并且具有更大的灵活性。
分析数据时,建议您与平均值(琥珀色警报)至少保持4个标准差,以在 预测下一个结果时提供99.3%的置信区间。如果要在1天的时间内分析数据,请尝试在整个工作日中以固定的时间间隔获取数据点,以考虑系统分布的任何变化。
在统计学和概率论中,标准差表示与平均值之间存在多少差异或“分散”。低标准偏差表示数据点趋向于非常接近平均值,而高标准偏差表示数据点分布在较大的值范围内。
标准偏差是数据集方差的平方根。标准偏差的一个有用属性是,与方差不同,它以与数据相同的单位表示。
正如本知识中心前面所讨论的,大多数系统在本质上是异构的。您的过程中的污染物分布不均,因此,从仪器操作的一分钟到下一分钟的数据可能会有所不同。
过程控制能力是系统维持设定的工作水平的能力。在大多数情况下,需要考虑平均值以及标准偏差,以得出可重复和可预测的结果。孤立地取平均结果可能会导致错误。
了解系统功能,可以通知您有关更换过滤器或向系统添加过滤器的决定。根据系统的效率,它可能会延长或缩短两次滤芯更换之间的时间。除此之外,您还可以使用统计上合理的数据来帮助您进行其他方面的持续改进和建议依据。它还使警告警报极限设置更加合适。



