油液分析是最早發(fā)現(xiàn)問題的分析參量，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)運(yùn)作一定存在摩擦，摩擦導(dǎo)致物質(zhì)交換形成顆粒、油泥等等，會(huì)改變油液的性能狀態(tài)，因此通過分析油液的參數(shù)，即可以及早的發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)問題，將問題消滅于萌芽之中。
不同運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同的油液特征，早期可以利用油品分析儀檢測(cè)潤(rùn)滑油和液壓，通過粘度、顆粒特征、水分含量等觀察出機(jī)械的變化趨勢(shì)，及早發(fā)現(xiàn)齒輪箱和動(dòng)機(jī)前期故障，按需換油、保養(yǎng)，有效減免成本。
粘度是表示油液流動(dòng)時(shí)分子間摩擦阻力 的大小。粘度過大時(shí)會(huì)增加管路中的輸送阻力，工作過程中能量損失增加，主機(jī)空載損失加大，溫升快且工作溫度高，在主泵吸油端可能出現(xiàn)“空穴”現(xiàn)象。粘度過小時(shí)則不能保證工程機(jī)械良好的潤(rùn)滑條件，加劇零部件的磨損且系統(tǒng)泄漏增加，引起油泵容積效率下降。
由于油液粘度本身隨油溫的而變化(見下圖)，不能直接用所測(cè)的粘度進(jìn)行比較，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓油換油指標(biāo)，一般用40℃的粘度來比較。對(duì)于一般工程機(jī)械中使用L-HM 型液壓油，當(dāng)使用中的油液40℃粘度與新油粘度相比，變化范圍超出+15%～-10%時(shí)即應(yīng)換油。
油液的運(yùn)動(dòng)粘度與油溫的變化關(guān)系基本符合Arrhenius 公式，即
其中，v 為運(yùn)動(dòng)粘度，A 為指數(shù)前因子， a E 為流體活化能，R=8.314J /(mol?K ),T 為熱力學(xué)溫度。
因此，根據(jù)粘度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的粘度t v 和溫度t ，然后通過下列計(jì)算式
即可計(jì)算出40℃的粘度。
系統(tǒng)記錄新油粘度和通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算所得粘度作差得到粘度變化值，從而對(duì)油液老化變質(zhì)和污染情況進(jìn)行診斷。
(2)介電常數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)
根據(jù)油液介電常數(shù)隨其水分含量、磨損顆粒及酸值變化而變化的特性，利用電容傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其介電常數(shù)的變化情況，從而分析出油液中水分含量情況、磨損顆粒情況及酸值變化情況。介電常數(shù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的顯著優(yōu)點(diǎn)是可以監(jiān)測(cè)油液的綜合性能，從整體上把握油液老化和污染情況。
油液介電常數(shù)與水分、磨損顆粒及酸值變化關(guān)系如下：
隨著油液水分增加、磨損顆粒及酸值增加，其介電常數(shù)均增大，而且與磨損顆粒量的靈敏度最高，而磨損顆粒恰是引起液壓系統(tǒng)損壞的最主要原因。通過監(jiān)測(cè)在用油液的介電常數(shù)并與新油介電常數(shù)進(jìn)行比較，介電常數(shù)變化超過一定范圍即可判斷磨損或水分超出范圍，需要進(jìn)行維修或換油。
隨著油液溫度變化，其介電常數(shù)也將發(fā)生少量變化，為了減少溫度變化引起的誤差，需要對(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)償。介電常數(shù)隨溫度的變化關(guān)系符合下式：
其中，ε為介電常數(shù)，T 為熱力學(xué)溫度， βν為油液體膨脹系數(shù)。
為了比較方便，將任意溫度的介電常數(shù)統(tǒng)一換算到20℃，換算公式如下：
其中t為攝氏溫度，εt為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的介電常數(shù)。根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果與新油20℃的介電常數(shù)進(jìn)行比較，如果偏大則說明油液污染情況比較嚴(yán)重，如果偏小則說明油中混有氣泡或者其它油。
該系統(tǒng)可即時(shí)查看油液介電常數(shù)的變化情況并給出參考診斷意見，系統(tǒng)中已存儲(chǔ)推薦的診斷標(biāo)準(zhǔn)，還可以根據(jù)用戶的主要污染情況和使用要求進(jìn)行定制。
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