SPECTROVISC 300黏度計常見故障及處理方法

花嘉豪

（上海動車段設備車間，上海 201812）

0 引言

隨著客運鐵路的大幅提速，高鐵將成為未來鐵路客運發展趨勢。動車組轉向架是線上運行安全的靈魂，其中，齒輪箱是轉向架最主要的傳動機構，是保證列車運行安全、平穩、舒適的關鍵部件，因此必須實時監控齒輪箱內部的磨損情況。在低級修中不會對齒輪箱進行分解檢修，一般通過油液檢測數據判斷齒輪箱可能存在的故障，從而達到對齒輪箱實時監控的目的。上海動車段2014年成立油液監控中心，對所有動車組齒輪箱油進行實時監控測量。其中，黏度指標用來表征液體的流動阻力，是潤滑油油液的理化指標，表征其稠度或者流動阻力，流動阻力大的油液自然具有較高的黏度值。在用油分析實驗室及潤滑油生產商將油液的運動黏度作為最關鍵的監控指標之一，用以掌握油液的潤滑狀態或者對生產中的新油進行質量監控。通過油液運動黏度的測量結果和變化可直接知道其老化程度、乳化狀態、污染狀態、燃油稀釋及混油污染等，從而推斷齒輪箱的密封度和磨損度。

隨著化驗任務越來越重，設備故障自然也越來越多。因此必須對常見故障總結分析，為今后工作中遇到類似故障能快速解決處理，提高生產效率。

1 黏度計工作原理

運動黏度分析儀原理：油液在重力作用下，流經黏度管特定區域所需的時間與運動黏度成正比。簡單來說就是用移液槍將待檢油樣取出后，滴入黏度管內，油樣受到重力的作用順著黏度管向下流，利用管邊上下2個傳感器測量油樣通過這段路徑的時間差Δt，用公式（1）計算出該油樣黏度值。

式中V— 運動黏度，m2/s

k—— 黏度管常數

Δt——流過傳感器對應路徑所用時間，s

其中，Δt=t1-t2，t1，t2為黏度計所要測量的數據。設備外觀如圖1所示。

2 典型故障分析及處理方法

2.1 案例1

圖1 SPECTROVISC 300黏度計

（1）故障分析。2015年5月25日，某化驗員使用1號黏度管測量虹橋動車所3607車數據時，對應1號紅色指示燈（invalid）閃爍，儀器報錯，自動跳入沖洗狀態。經過多次重新沖洗后該黏度管仍無法正常進行再次測量，紅色指示燈（故障報錯燈）依然閃爍。分析可能由于油樣過臟，造成黏度管阻塞，仔細觀察后發現黏度管內有雜物阻塞導致黏度管無法進入正常運行狀態。

（2）故障處理。仔細查看黏度管內阻塞物大小和位置，用針筒向黏度管內注入異丙醇試劑后，兩邊用防水物將黏度管堵住（圖2）放入超聲波儀器內超聲振蕩（20～30）min后取出（圖3），用Φ0.2 mm長鋼絲插入黏度管將阻塞物捅出（圖4），用無水酒精沖洗黏度管去除殘留臟物，黏度管維修完成，設備恢復正常運行。如果阻塞物數量較多較大時則無法修理只能申請報廢。

2.2 案例2

（1）故障分析。2015年9月6日，某化驗員測量虹橋動車所3645車數據時，設備1號黏度管突然跳紅燈（invalid），直接進入沖洗狀態，重復測量后依然如此。仔細查看黏度管無阻塞，網絡聯接正常。咨詢廠家后得知，可能是傳感器未及時觸發信號導致設備跳紅燈報錯。原因是恒溫浴池內硅油使用周期太長，導致變質且顏色過深阻礙傳感器信號觸發與接收，需更換硅油或重新調節提高傳感器靈敏度。更換硅油并調節傳感器靈敏度，重新開機后，設備恢復正常運行。

（2）故障處理。根據化驗要求不同，油浴溫度經常變化，浴池內硅油會隨著時間推移顏色逐漸變黑傳熱能力變差，還會影響傳感器觸發的靈敏度。且硅油內雜質含量也會隨著使用時間加長而增多，容易造成傳感器損壞報廢。根據目前化驗室實際工況和廠家建議，一般5～6個月必須對浴池內硅油進行更換，確保其溫度穩定傳導和傳感器正常工作。

圖2 用防水物將黏度管堵住

圖3 放入超聲波儀器內超聲振蕩

圖4 用長鋼絲插入黏度管將阻塞物捅出

更換恒溫浴池內硅油實踐總結：由于各方面環境條件限制，研究出一套比較適合目前化驗室實際情況的更換方法：首先，取一根直徑2 cm長約2 m的皮管一頭伸入浴池底部，另一頭先用抽真空橡皮鼓吸出管內部分空氣，使內壓強降低，然后馬上放入廢液回收桶內，由于內外壓強差作用，將浴池內硅油放出直至排凈，用無紡布將池壁和池底部擦拭干凈后，重新倒入新硅油至刻度線，更換完成。

調節提高傳感器靈敏度實踐總結：打開右側面板，8個控制器各對應4根黏度管上下8個傳感器。綠色燈亮，橙色燈滅為傳感器處于正常狀態，其余情況都必須重新調節靈敏度。如圖5所示。當傳感器故障時，對應的橙色燈常亮。此時，逆時針轉動橙色（Sensitivity adjustment）靈敏度調節旋鈕至橙色燈（Detection indicator）與綠色燈（Light stability indicator）全部變亮。然后順時針轉動，首先是綠燈熄滅，然后是橙燈熄滅，繼續緩慢順時針轉動，直至綠燈再次亮起。之后，繼續順時針轉動半圈，調節結束。橙色燈滅，綠色燈常亮，傳感器故障處理完畢，設備恢復正常運轉。狀態指示燈與調節旋鈕如圖6所示。

2.3 案例3

2015年7月30 日，測量3527車黏度時發現所測量的黏度數據無法寫入本地文本。仔細檢查發現網絡聯接正常，本地服務器網絡聯接也正常，找不到故障發生原因。在無意間發現另一化驗員正在另一臺計算機上通過服務器打開了該文本，將其關閉后，數據可正常寫入。由此判斷，在化驗工作進行中服務器內任何一臺計算機打開著數據寫入的Excel文件都會造成數據無法寫入的情況。為了不影響數據正常寫入，任何人不能私自打開服務器上任何文件。

圖5 傳感器靈敏度調節器

圖6 狀態指示燈與調節旋鈕

2.4 案例4

2015年7月2 日，2016年 1月 12日，2016年3月11日設備曾發生漏油現象，通風廚內多處油跡、設備消音器滴油、管路滲油。咨詢廠家人員后，得知可能因為廢氣排氣口處消音器失靈且管路接頭松動造成。黏度管抽真空時，無法將廢液和氣體隔離，導致廢液和氣體從消音器處一并排出，廢液四濺。更換新的消音器，并緊固每根軟管與接頭的連接，修理后設備無漏油現象。

3 減少故障發生的合理化措施

3.1 預防黏度管阻塞

（1）每天開機前，打開空壓機排污閥排除壓縮氣體內污水。預防黏度管沖洗過程中抽真空時，壓縮氣體內污水進入黏度管中，油樣加帶水分造成測量不精準，甚至導致黏度管阻塞。空壓機排污閥位置見圖7。

（2）每次使用完黏度計后蓋上黏度管防塵蓋，防止空氣中灰塵進入黏度管內導致黏度管阻塞。見圖8。

（3）由于油樣中多少會有鐵屑等雜質，但一般都沉淀在底部。在做油液黏度測量時盡量取上層油，雜質含量較少不易造成黏度管阻塞。

（4）勤更換移液槍頭，避免長時間使用舊槍頭。

圖7 空壓機排污閥

（5）由于先前化驗時使用有粉塵橡膠手套已經造成多次黏度管阻塞報廢案例，建議選用無粉塵橡膠手套避免手套上的纖維進入黏度管內導致黏度管阻塞。

（6）清洗溶劑推薦使用分析純級別，不能使用強腐蝕性溶劑作為清洗溶劑。每次做樣前檢查清洗溶劑液位，如果液位太低，應及時補充新溶液，一旦沒有試劑沖洗，一段時間后黏度管容易阻塞。

圖8 蓋上黏度管防塵蓋

3.2 預防數據未寫入網盤

（1）每天測量黏度前，檢查網絡連接是否正常后再進行化驗工作，避免測量數據未寫入網盤內造成不必要的重復工作。

（2）設備工作時，禁止打開網盤上該寫入文件，因為該文件打開狀態時無法寫入化驗數據的。

（3）每次軟件更新或者重新安裝時，必須重新編寫寫入路徑。

3.3 預防傳感器失靈

（1）定期更換硅油。根據現階段生產任務與黏度計使用情況，建議5～6個月必須更換硅油，以免硅油顏色變深后傳感器無法透過硅油檢測到信號。硅油使用過長硅油內雜質含量過多也會對傳感器造成損傷。

（2）定期調節傳感器靈敏度到適合位置，保證其不會因為硅油顏色變深而失靈。

3.4 預防設備漏油措施

（1）定期檢查所有管路連接，包括氣體管路，溶劑管路，防止管路漏油。圖9所示為內部管路連接。

（2）定期更換消音器，在抽真空時消音器會受到試劑和廢液沖擊，使用一定時間后會失效并漏油。

圖9 設備內部管路連接

4 結束語

現化驗室所有設備只有一套無備用，一旦發生故障停工導致檢驗生產線癱瘓。一名合格的化驗員遇到突發故障，應能準確地判斷故障類型、分析故障原因、并能正確將其盡快處理，讓設備即時恢復工作，不影響化驗任務。