专利名称：分析式铁谱仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种分析式铁谱仪，用于检测机器有关部件的磨损状况。
背景技术：
为了达到对机器的内燃机、齿轮箱、轴承、液力系统等关键部件进行有效 的磨损监测，目前， 一般采用铁谱仪对部件处的油样的大磨粒和小磨粒的浓度进 行检测。分析式铁谱仪是最先发明、最基本、最成熟、也是最具有铁谱技术特 点的铁谱仪。其大致工作原理如图l所示，微量空气泵ll以小的流量将空气压
入密封的油样试管12。油样试管12内盛有取自机械润滑系统的分析油样13。 在压縮空气的作用下，分析油样13通过导油管14被滴在以一定角度倾斜放置 在磁铁15上方的铁谱基片16上(倾斜角度一般为1度 3度)。在铁谱基片16 上有一U型憎油性限流带21 (参见图2),使分析油样13在铁谱基片16上沿垂 直于磁铁磁力线的方向由上向下流动。在磁场力、重力和粘滞阻力及其他作用 力的共同作用下，分析油样13中的磨粒沉积在铁谱基片6上。经四氯乙烯溶剂 冲洗，去除铁谱基片16上的残渣，磨粒便牢固地粘附在铁谱基片16上，制成 了铁谱片。再利用铁谱显微镜观测铁谱片上的磨粒，就可以得到有关形态、大 小、成分及粒度分布的分析结果。如图2所示，油样中的铁磁性磨粒，按其尺 寸大小依次有序沉积。在靠近铁谱基片16出口端23的下方，沉积了尺寸大于 5um的磨粒；在距铁谱片50mm处沉积的磨粒，尺寸多为1 2um;在靠近铁谱 基片16的入口端25的上方，沉积的磨粒尺寸更小，甚至不以连续的链线状沉 积。这种沉积的磨粒传递出机械摩擦副磨损状态的重要信息，成为进行摩擦学研究、机械磨损状态监测和故障诊断的依据。
但是，目前人们制作分析用的铁谱片的速度慢， 一般做一个谱片约30分钟， 一个人一天最多也只能做十多个铁谱片；铁谱片的质量也因人而异，对操作人 员的经验和技巧依赖性较大， 一致性比较差。 发明内容
为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种分析式铁谱仪，包括微量空气 泵、油样试管、气路切换开关、四氯乙烯瓶、铁谱片、磁铁、回油管以及废液 杯。其中所述气路切换开关分别与微量真空泵、油样试管和四氯乙烯瓶相连接， 所述四氯乙烯瓶装有四氯乙烯，用于冲洗铁谱基片。微量空气泵通过气路切换 开关先向油样试管施加气压，使分析油样流向铁谱基片，最后流入废液杯；然 后向四氯乙烯瓶施加气压，使四氯乙烯流向铁谱基片，冲洗铁谱基片上附着的 分析油样，得到铁谱片。
进一步的，所述微量空气泵可以是由步进电机、丝杠、注射器组成。 进一步的，所述步进式电机可以由控制电路控制其转速，进而控制分析油 样或者四氯乙烯的流速。其中控制电路包括主微程序控制器(以下称主MCU)、 速度跟踪器、微调按键、定时器。主MCU用于精确控制步进电机转速，进而控 制其流速。速度跟踪器用于存储用户最近一次使用过的最佳的一次速度，掉电 不丢失，如果下一次开机制作铁谱片时，步进电机会以这个速度来控制流速。 微调按键用于通过调节步进电机的转速对分析油样或者四氯乙烯的流速进行微 调。定时器用于设定制作铁谱片的时间，设定时间到，主MCU将指示停止制作 铁谱片。
进一步地，为了提高响应速度，还可以设置有从微程序控制器(以下称从MCU)，负责管理执行部件和向主MCU报告工作状态等。微调按键设置在从MCU 上，用于对步进电机的转速进行微调。
根据本实用新型所述的分析式铁谱仪，制作铁谱片的成功率高， 一致性好， 操作简便，工作效益可以提高1到2倍。
图1是分析式铁谱仪的工作原理图2是铁谱片磨粒链沉积的示意图3是本实用新型所述分析式铁谱仪的结构图4是本实用新型所述分析式铁谱仪的控制电路实施例的结构图。
具体实施例
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。
如图2所示，本实用新型所述分析式铁谱仪包括步进电机31，丝杠32，注 射器33，油样试管12，气路切换开关34，四氯乙烯瓶35，铁谱基片16，高梯 度强磁铁15，回油管17，废液杯18。步进电机31带动丝杠32旋转；丝杠32 带动注射器33的柱塞左右水平移动压縮空气；通过气路切换开关34将气压施 加至油样试管12或四氯乙烯瓶35。当气压施加至油样试管12时，由于存在压 力差，所以分析油样沿毛细管流至高梯度强磁铁15上的铁谱基片16上，进而 沿着铁谱基片16经回油管17流至废液杯18中。当分析油样流完后，将气路切 换开关34拧向四氯乙烯瓶35，使四氯乙烯瓶35中气压增加，使瓶内外产生气 压差，四氯乙烯也同样流到高梯度强磁铁15上的铁谱基片16上，洗走铁谱基片16上的非铁磨粒和泥沙。等清洗干净自然干燥后便成了铁谱片，可以拿到显 微镜去观测做评估。
主微程序控制器(主MCU) 41采用单片机数字控制器，用于精确控制步进 电机31的转速，进而控制分析油样或者四氯乙烯的流速。速度跟踪器44采用 EEROM存储单元，EEROM里始终存储着用户最近一次使用过的最佳的一次速度， 掉电不丢失，下一次开机制作铁谱片时，步进电机31就会以这个速度来控制流 速。微调按键45设在从微程序控制器(从MCU) 42上。如果在制作铁谱片过程 当中觉得流速稍快或者稍慢，就可以通过微调按键调节步进电机的转速从而调 节分析油样或者四氯乙烯的流速，并将步进电机的转速保存在EER0M里。这样 EER0M里便记忆了操作技术人员多次摸索出来的流速值，提高了制谱的速度和品 质。定时器43用于设定制作铁谱片的时间，设定时间到时，主MCU41将指示定 时器43自动报警并停止输送分析油样或四氯乙烯，免去了人工职守。另外，从 MCU42上还可以同时驱动至少两台步进电机制作铁谱片，从而提高制作效率。
采用本实用新型所述的分析式铁谱仪，制作铁谱片的成功率高， 一致性好， 操作简便，工作效益可以提高1到2倍。
权利要求1、一种分析式铁谱仪，包括微量空气泵、油样试管、铁谱基片、磁铁、回油管和废液杯，其特征在于还包括气路切换开关、四氯乙烯瓶，其中所述气路切换开关分别与微量真空泵、油样试管和四氯乙烯瓶相连接，所述四氯乙烯瓶装有四氯乙烯，用于冲洗铁谱基片。
2、 根据权利要求1所述的分析式铁谱仪，其特征在于所述微量空气泵由 步进电机、丝杠、注射器组成。
3、 根据权利要求1或2所述的分析式铁谱仪，其特征在于所述磁铁为高 梯度强磁铁。
4、 根据权利要求2或3所述的分析式铁谱仪，其特征在于所述步进电机 由控制电路控制，其中所述控制电路包括主微程序控制器、速度跟踪 器、微调按键、定时器。
5、 根据权利要求4所述的分析式铁谱仪，其特征在于还包括从微程序控 制器。
6、 根据权利要求4或5所述的分析式铁谱仪，其特征在于所述速度跟踪 器为EEROM存储单元。
专利摘要本实用新型提供了一种分析式铁谱仪，包括微量空气泵、油样试管、气路切换开关、四氯乙烯瓶、铁谱基片、磁场、回油管以及废液杯。其中，微量空气泵通过气路切换开关先向油样试管施加气压，使分析油样流至铁谱基片上，然后向四氯乙烯瓶施加气压，使四氯乙烯也流至铁谱基片，对其进行冲洗，形成铁谱片。根据本实用新型所述的分析式铁谱仪，制作铁谱片的成功率高，一致性好，操作简便，工作效益可以提高1到2倍。
文档编号G01N15/00GK201138323SQ20072030908
公开日2008年10月22日 申请日期2007年12月25日 优先权日2007年12月25日
发明者邱列明, 翔 郑, 陆丕清 申请人:深圳市亚泰光电技术有限公司