HVAD ER FANTOM-PARTIKELTÆLLING?


Tirsdag d. 23. august 2022 | 8.00 | Af: Hydra-Comp | Læsetid: ca. 5 minutter


 

Fantom-partikeltælling er et udtryk for, at en partikelmåling af olie viser et partikel-tal, der er for højt. Det høje tal skyldes, at andre elementer i olien fejlagtigt tælles med i partikeltællingen, selvom der ikke er tale om en partikel.

Denne artikel er oprindeligt skrevet af vores samarbejdspartner, Filtertechnik UK, som vi har oversat til dansk. Den beskriver årsagen til unøjagtigheder i partikeltællinger, som er foretaget med laser-baserede systemer - og hvordan du løser problemet.

 

Du kan downloade denne artikel som pdf ved at klikke her

 

 

Forestil dig dette:

Du har filtreret 150 liter hydraulikolie off-line med hhv. 5 og 1 micron filter-elementer med 25 L pr. min (dvs. 1.500 L/t). Du har anvendt en laser letblok-metode (LBM), automatisk partikeltæller til at dokumentere oliens renhed.

I begyndelsen var renheden af olien 25/22/15 (iflg. ISO 4406:2017). Efter 8 timers filtrering, er tallene nu 22/20/13. Du har tjekket, at filteret ikke er stoppet, og olien kan løbe ordentligt igennem. Du har endda besværet dig med at sikre, at der faktisk var et filter-element i selve filteret.

Hvorfor er tallene ikke yderligere forbedret? Svaret på dine udfordringer er, at der er tale om et klassisk tilfælde af fantom-partikeltælling.

 

Hvad er fantom-partikeltælling?

Fantom-partikeltælling er et dokumenteret problem som opstår, når man bruger laser-baserede LBM partikeltællere til at dokumentere renheden af mineral-baserede væsker, som kan indeholde uopløselige additiver. Silikone-baserede antiskum-midler, f.eks. polydimethylsiloxane, er et ofte anvendt additiv, som kan skabe ’fantom-partikler’. Væsker anvendt i mobile hydrauliksystemer, indeholder typisk en høj koncentration af antiskum-midler.

Forskning i differentiel overfladespænding har vist tegn på, at silikone-baserede antiskum-midler binder til indervæggen på mikroskopiske luftbobler. Det resulterer i micelle-lignende indkapslinger af additivets stoffer, som herefter viser sig som en vanddråbe. Disse indkapslinger ligger som regel i størrelse 4-10µm. Når indkapslingen stiger op til væskens overflade, opløser midlerne hurtigt luftboblen, og løber ned i væsken igen.

Et lignende testforsøg vedr. effekten af en række ikke-faste forureninger og additiver på LBM partikeltællingens nøjagtighed, viste at en standard hydraulikolie, som indeholdt 0,02% (af vægten) silikone-baseret antiskum-middel, øgede partikel-tællingen til minimum det tre-dobbelte. De fejlbehæftede partikel-tællinger var særligt påvist mellem 4-6µm området i ISO 4406 renheds-standarden.

Begrænsningerne ved laser-partikeltællere

LBM partikeltællere er nyttige i mange applikationer, og princippet bag metoden er rimelig ligetil. Væsker flyder gennem partikeltælleren, hvori der er en lyskilde i den ene side og en foto-detektor i den anden. Lyskilden bliver delvist blokeret efterhånden som partiklerne passerer igennem tælleren, fordi der opstår en skygge, der svarer til den partikel, der passerer igennem tælleren.

 

Det er på grund af denne teknik, at LBM-partikeltællere har en ulempe:

Den manglende mulighed for at adskille faste forurenende stoffer i olie fra andre forurenende stoffer (fantom-partikler), f.eks. vand, luftbobler, o. lign.

 

Så hvordan kommer du fantom-partiklerne til livs med en automatisk partikeltælling? Der findes en mere præcis metode, som vises i videoen.

Digital billede-baseret partikeltælling

Den digitale partikeltælling bruger størrelse- og formgenkendelses-teknologi, for at kunne adskille de forskellige forurenende stoffer fra hinanden.

For eksempel kan en digital partikeltæller identificere, om det forurenende stof kommer fra metaltræthed, slitage og/eller andre fremmedlegemer. Digital partikeltælling kan også kategorisere fibre og luftbobler, baseret på disses typiske form-karakteristika. Den kan også genkende vanddråber, selvom disse typisk ikke optages i olien.

Denne genkendelse og kategorisering af de forurenende stoffer i olien, baner vejen for en mere præcis og pålidelig partikel-tælling, ved at se bort fra de ikke-solide partikler, så som luftbobler og vanddråber.

 

Filtertechnik UK’s S120 digitale partikeltæller kan identificere solide partikler og sammenfatte dem i hhv. 4, 6, 14, 21, 38, 70 og >100 micron. Den kan også genkende former, og angive individuelle formgenkendelser fra metaltræthed, slitage og/eller andre fremmedlegemer. Bobler genkendes og udelukkes fra resultatet af partikeltællingen.

Derfor kan den digitale billede-baserede partikeltæller-teknologi give dig et mere retvisende billede af din olies reelle tilstand og brugbarhed. Flere studier har allerede vist, hvordan Particle Pal Pro, som er en digital billede-baseret løsning til at måle og monitorere oliens tilstand, løser problemet med fantom-partikeltælling.

Laser vs digital billede partikeltælling - test

I en laboratorietest på ren olie uden additiver, kørte Filtertechnik UK to forskellige partikeltællere, som målte den samme opvarmede olie på 40 grader. En PC9001 laser partikeltæller, og en S120 digital billede partikeltæller.

I testen doserede de præcis 100ppm polydimethylsiloxane antiskum-additiv i olien. Resultaterne kunne ses med det samme i laser-tælleren, hvor antallet af 4 og 6 micron steg med op til 3 ISO-trin. Samtidig steg 14 micron en smule. Olien startede med en måling på 20/19/17, og sluttede med 23/21/18 efter tilsætningen.

Den digitale partikeltæller var derimod helt upåvirket af tilsætningen.

 

HENT DENNE ARTIKEL SOM PDF

guidecover

DOWNLOAD ARTIKEL

Particle Pal Pro

Particle Pal Pro er udstyret med en S120 digitalbillede-baseret partikeltæller som, sammen med vand- og olie-identificerende sensorer, udgør et særdeles kraftfuld og pålideligt on-site værktøj til analyse af olie. Den kommer med avanceret software, som viser alle tællingerne i en enkel og overskuelig oversigt, og har indbygget mønster-genkendelse af målinger over tid, samt gem-skærmbillede-funktion af forureningsmåling til rapporterings-formål.

 

 

  • Den nye digitalbillede partikeltælling giver brede micron tælling
    • 4, 6, 14, 21, 38, 70 and >100 microns
    • ISO, NAS, SAE standarder
  • Genkendelse af former
    • Partikler fra metaltræthed, slitage og/eller andre fremmedlegemer kategoriseres
    • Luftbobler optælles og fjernes fra tællingen
  • Billeder i høj opløsning gemmes til rapportering
    • Partikler kan via software dimensioneres på skærmen, for at gøre rapportering nemmere.
  • Starter selv op, pumper og måler olien på op til 2.400cst
  • Komplet enhed med batteri og indvendig stepmotor-pumpe
    • Inkl. tilbehørskuffert med måleflasker, vakuumpumpe osv.
  • Flere sensorer inkluderet i sættet:
    • Vand-sensor %RH (målt imod temperatur)
    • Resterende olie-levetid vha. en TanDelta sensor
  • Database af mere end 500 typer olie inkluderet med kalibrerede nedbrydningskurver
    • Kalibrerer selv olietyper, der ikke findes i databasen
  • Eksportér data til:
    • .xls (Excel),
    • .pdf
    • .jpg for alle billeder

Sådan gav Partical Pal Pro enorm effektivisering hos en stor kunde

En OEM-kunde som producerer entreprenørmaskiner, oplevede løbende unøjagtigheder i partikeltællingen under test af hydraulikken på de færdige maskiner. De modtog stadig flere afvisninger i kvalitetskontrollen på grund af for uren olie, som medførte forsinkede forsendelser og øgede omkostninger. Den gennemsnitlige forsinkelse pga. afvisning var på syv dage, som medførte en ekstra omkostning på £1.000 pr. dag pr. maskine. På case-tidspunktet var 8 enheder forsinkede.

Diagnosen var klar: Den eksisterende laser-partikeltæller gav uregelmæssige, høje og fejlbehæftede partikeltællinger. ISO 4406 renheden ville ofte måle 23/22/19, på trods af god olie-vedligehold og tilstandskontrol. Andre olie-analyse rapporter og data indikerede, at den syntetiske hydraulikolie indeholdt en høj koncentration af et siloxane antiskum additiv, som er kendt for at resultere i fantom-partikeltælling ved brug af laser-baserede partikeltællere (LBM-tællere).

Filtertechnik UK udførte en grundig demo på kundens matrikel, som beviste den digitale billede-baserede partikeltælling med Particle Pal Pro’s evne til at monitorere oliens renhed mere præcist. Med Particle Pal Pro lød målingen nu på 15/14/10. Det gjorde det muligt for OEM-kunden at behandle olien korrekt. De fik 6 af de 8 tilbageholdte forsendelser afsted samme dag, som demoen af Particle Pal Pro fandt sted. De to resterende forsendelser blev afsendt den efterfølgende dag.

Den påviste besparelse efter demoen af Particle Pal Pro, svarede til en omkostnings-besparelse på ca. 35%, og tilbageholdningstiden på forsendelser blev reduceret med 81%, alene på dette initiativ.

Har du brug for renere olie?

Det kan vores olierenser fra Filtertechnik hjælp dig med - og den er tilmed på hjul!

Leder du efter den rette metode til partikeltælling?

Bliv kontaktet af vores erfarne salgstekniker

Produktet er lagt i kurven