在現(xiàn)代工業(yè)的復(fù)雜機(jī)械體系中，設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行高度依賴于潤滑系統(tǒng)的良好狀態(tài)。油液光譜儀作為一種關(guān)鍵的檢測工具，在油液監(jiān)測領(lǐng)域發(fā)揮著核心作用，其通過原子發(fā)射光譜法（OES）精準(zhǔn)測定油樣中各類元素濃度，為設(shè)備維護(hù)提供關(guān)鍵依據(jù)。本文將深入探討基于旋轉(zhuǎn)盤電極法的原子發(fā)射光譜技術(shù)在油液監(jiān)測中的應(yīng)用，以及中科諦聽在這一領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢與創(chuàng)新實踐。

自第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，美國科羅拉多州丹佛市鐵路部門開展柴油發(fā)動機(jī)機(jī)油的原子發(fā)射光譜分析工作，利用石墨電極間高壓電弧激發(fā)油樣元素原子，分析其特征譜線，開啟了油液光譜分析的先河。如今，油液元素光譜分析技術(shù)已廣泛應(yīng)用于氣輪機(jī)、柴/汽油發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)、齒輪箱、壓縮機(jī)及液壓系統(tǒng)等眾多采用閉環(huán)潤滑系統(tǒng)的設(shè)備油液監(jiān)測。

在潤滑系統(tǒng)中，相對移動的工件表面產(chǎn)生的微小磨損顆粒會混入潤滑油液。這些顆粒的元素成分及濃度與設(shè)備磨損程度緊密相關(guān)，例如腐蝕、嚴(yán)重磨損及燒蝕等異常狀況會使特定元素濃度急劇上升。同時，油液污染、混用及老化也可通過監(jiān)測污染元素或添加劑元素變化來識別。通過將元素分析結(jié)果與設(shè)備關(guān)鍵零部件選材綜合分析，還能精準(zhǔn)判斷設(shè)備磨損位置。

光譜分析技術(shù)基于每種元素的原子結(jié)構(gòu)。在外界能量激發(fā)下，原子會發(fā)射特定波長（或顏色）的光，即特征譜線，且不同元素特征譜線不重合。特征譜線強(qiáng)度與元素濃度成正比，因此可通過識別和測定譜線強(qiáng)度來分析元素成分及濃度。但由于被測材料通常包含多種元素，激發(fā)時會發(fā)射多種波長光，需借助棱鏡等分光器件將其分散，以便分析。如氫元素發(fā)射光譜相對簡單，而鐵元素外層電子躍遷復(fù)雜，發(fā)射光譜也更復(fù)雜。在實際光譜分析中，需綜合考慮譜線強(qiáng)度及與其他元素特征譜線的干涉情況，選取合適的特征譜線來測定元素成分及濃度，這就要求原子發(fā)射光譜儀具備高精度、可靠的光學(xué)系統(tǒng)。

原子發(fā)射光譜儀主要由激發(fā)源、光學(xué)系統(tǒng)和讀出系統(tǒng)三個核心部件組成。在基于旋轉(zhuǎn)盤電極技術(shù)（RDE OES）的油料光譜儀中，激發(fā)源通過放電原理工作。其大型電容器對電極充電，使石墨盤電極和棒電極產(chǎn)生巨大電勢差，當(dāng)電勢差達(dá)到放電條件時，在盤電極與棒電極縫隙處產(chǎn)生高壓放電，瞬時溫度可達(dá)5000 - 6000攝氏度，足以充分激發(fā)難激發(fā)元素，使被測油樣在放電間隙氣化及等離子化，激發(fā)出特征光譜。

工作時，被測油樣置于小油杯，石墨盤電極部分浸在油樣中并旋轉(zhuǎn)，持續(xù)將油樣傳送到放電間隙，實現(xiàn)連續(xù) “燒樣"，每次 “燒樣" 約需 1 - 2ml 油樣。為防止交叉污染，每個 “燒樣" 過程需全新石墨盤電極和修整良好的棒電極。