ذرات آهنی، ذرات یا تکه‌های فلزی هستند که عمدتاً از آهن (Fe) تشکیل شده‌اند و در نمونه روغن روانکار یافت می‌شوند. شناسایی زودهنگام این ذرات در روغن می‌تواند نشان‌دهنده سایش در سیستم باشد که در صورت عدم رفع آن، منجر به مشکلات جدی و حتی فاجعه‌بار تجهیزات خواهد شد.
تعیین دقیق میزان ذرات آهنی در روغن، همواره چالشی برای آزمایشگاه پایش وضعیت بوده است. روش‌های طیف‌سنجی مانند ICP-OES و RDE، تنها قادر به تحلیل ذرات با قطر کمتر از 10 میکرومتر هستند و امکان اندازه گیری ذرات درشت‌تر را ندارند. این محدودیت، دقت و قابلیت اطمینان نتایج پایش وضعیت را کاهش می‌دهد.
شناسایی ذرات آهنی: بررسی دو روش
در سال 1985، مرکز تریبولوژی سوانسی با معرفی مانیتور ذرات آهنی PQ™ (مقدار سنج ذرات)، گامی مؤثر در حل مشکل پایش ذرات آهنی در روغن‌های صنعتی برداشت. این دستگاه که به سرعت به یکی از اجزای اصلی برنامه‌های پایش وضعیت روغن در آزمایشگاه‌های تخصصی سراسر جهان تبدیل شد، امکان اندازه‌گیری دقیق و قابل اعتماد ذرات آهنی را فراهم می‌کند.
PQ™ با استفاده از یک مغناطیس‌سنج حساس، تأثیر ذرات آهنی موجود در نمونه روغن بر میدان مغناطیسی را اندازه‌گیری می‌کند. این اندازه‌گیری که بر اساس اثر هال انجام می‌شود، نتیجه‌ای کمی و بدون واحد را ارائه می‌دهد که نشان‌دهنده میزان سایش آهنی در نمونه است.
یکی از مزایای کلیدیPQ™، قابلیت ترسیم روند تغییرات ذرات آهنی در طیف وسیعی از غلظت‌ها و اندازه‌های ذرات است. این قابلیت امکان پایش دقیق و مستمر وضعیت سایش تجهیزات را فراهم می‌کند و به کاربران کمک می‌کند تا از بروز خرابی‌های ناگهانی و هزینه‌بر جلوگیری کنند.
اگرچه دستگاه PQ™ مزایای قابل توجهی در پایش ذرات آهنی در روغن‌های صنعتی ارائه می‌دهد اما محدودیت‌هایی نیز دارد. از جمله این محدودیت‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- محدودیت عمق اندازه‌گیری :PQ™ تنها بخش کوچکی از نمونه روغن (حدود یک سانتی‌متر از ته بطری) را تحلیل می‌کند.
- عدم قابلیت ردیابی NIST: استانداردهای PQ™ توسط سازنده ارائه می‌شوند و قابلیت ردیابی به مؤسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) را ندارند.
- نتایج بدون واحد: شاخص PQ™ یک عدد بدون بعد است که تفسیر آن را دشوار می‌کند.
برای رفع این محدودیت‌ها، دستگاه جدیدی به نام FerroQ™ توسط شرکت Poseidon معرفی شده است. این دستگاه از فناوری پیشرفته‌تری برای پایش ذرات آهنی استفاده می‌کند و مزایای قابل توجهی نسبت به PQ™ دارد. در ادامه ویژگیهای کلیدی FerroQ™ آمده است:
- استفاده از سیم‌پیچ‌های اندازه‌گیری و مرجع: FerroQ™ با استفاده از این سیم‌پیچ‌ها، تغییرات اندوکتانس ناشی از ذرات آهنی در نمونه روغن را اندازه‌گیری می‌کند.
- مدار شرطی‌سازی سیگنال حساس: این مدار، تغییرات بسیار کوچک در اندوکتانس را تشخیص می‌دهد و اطلاعات دقیقی از میزان ذرات آهنی در نمونه ارائه می‌دهد.
- خروجی جرم/حجم: FerroQ™ با استفاده از استانداردهای کالیبراسیون، خروجی جرم/حجم را ارائه می‌دهد که تفسیر آن آسان‌تر و دقیق‌تر است.
تفاوت‌های گزارش‌دهی در دستگاه‌های پایش ذرات آهنی
دستگاه‌های سنتی مانند PQ™ و برخی دستگاه‌های PPM، با استفاده از یک سیم‌پیچ منفرد در زیر نمونه، تنها ذرات موجود در بخش پایینی نمونه را اندازه‌گیری می‌کنند. این امر منجر به عدم دقت در اندازه‌گیری ذرات موجود در بخش‌های بالایی نمونه می‌شود. در مقابل، دستگاه FerroQ™ با استفاده از سیم‌پیچ‌های اندازه‌گیری و مرجع که نمونه را احاطه می‌کنند، حساسیت یکنواخت و تکرارپذیری بالاتری را ارائه می‌دهد. همچنین،FerroQ™ نتایج را در واحد mg/kg گزارش و از استانداردهای قابل ردیابی NIST استفاده می‌کند که دقت و قابلیت اطمینان نتایج را افزایش می‌دهد.
نتیجه گیری
فناوریFerroQ™ با عملکردی مشابه دستگاه PQ™، مزایای قابل توجهی را ارائه می‌دهد. استانداردهای قابل ردیابیNIST، گزارش نتایج در واحد mg/kg و تجزیه و تحلیل کل نمونه، FerroQ™ را به روشی برتر و دقیق‌تر برای پایش ذرات آهنی تبدیل می‌کند. این ویژگی‌ها دقت و قابلیت اطمینان نتایج را افزایش داده و امکان پایش دقیق‌تر و جامع‌تر وضعیت سایش تجهیزات را فراهم می‌کند.
آزمایشگاه‌های تست و کاربران نهایی می‌توانند با در نظر گرفتن مزایا، معایب و محدودیت‌های هر روش، و همچنین نیازهای گزارش‌دهی خود، بهترین روش و محصول را برای پایش ذرات آهنی در نمونه‌های روغن انتخاب کنند.FerroQ™ با ارائه نتایج دقیق‌تر و قابل اعتمادتر به عنوان جایگزینی مناسب PQ™ مطرح می‌شود.
اطلاعات این مقاله برگرفته از این منبع می‌باشد.
