ASTM E2412 使用傅立葉變換紅外光譜法進行趨勢分析，監測在用潤滑油的狀態

美國材料與試驗協會 (FTM) 發布的標準「ASTM E2412 使用傅立葉變換紅外線 (FT-IR) 光譜法進行趨勢分析的在用潤滑劑狀態監測的標準實踐」描述了使用 FT-IR 監測潤滑劑、液壓油和其他用於正常機器運行的液體中的添加劑消耗、積累污染物和基礎降解的程序。

監測的污染物包括水、煙灰、乙二醇、燃料和故障油。基礎油的氧化、硝化和磺化作為劣化跡象監測。此項監測活動旨在根據油中觀察到的故障情況來診斷機器的運作狀況。本報告提供了測量和數據解釋參數，以便不同傅立葉變換紅外光譜儀的操作員能夠使用相同技術比較結果。

本實踐基於中紅外線吸收測量獲得的趨勢和散射響應的分析。雖然可以透過校準建立物理濃度單位，但在大多數情況下，這沒有必要或不切實際。警告或警報限值（建議或要求對受監控機器進行維護的點）可以透過統計分析、相同或類似設備的歷史記錄、循環測試或其他與設備性能相關的方法來確定。這些警告或警報限值可以是固定的最大值或最小值，以便與單次測量值進行比較，也可以基於測得的反應的變化率。本實踐考慮了散射，但並不排除使用變化率警告和警報。

本指南並非旨在為任何機器設定或建議正常、注意、警告或警報限值。這些限值應結合機器製造商及其維修團隊的建議和指導來確定。

此處提供的光譜和分佈曲線僅供說明之用，不應被視為代表或構成潤滑劑或機械指南。

該應用程式旨在透過快速簡便的光譜檢查來監測在用潤滑劑的狀態，並可透過測量中紅外光譜中可觀察到的特性（例如水、油氧化和上面提到的其他特性）來幫助確定整體機器的健康狀況。

本應用程式產生的紅外線數據通常與其他測試方法結合使用。例如，紅外線光譜法無法確定磨損金屬含量或任何其他類型的元素分析。本應用程式並非用於估算潤滑劑的物理特性（例如黏度、總鹼值、總酸值）。本應用程式旨在監測在用潤滑劑，並可協助確定機器的整體健康狀況。它不適用於分析潤滑劑成分、潤滑劑性能或添加劑配方。

長期以來，定期對潤滑劑進行取樣和分析一直被用作確定機器整體健康狀況的一種手段。原子發射光譜和原子吸收光譜法常用於磨損金屬分析（例如，ASTM D5185 標準測試方法）。一系列物理性能測試可以補充磨損金屬分析，並提供有關潤滑劑狀況的資訊（例如，ASTM D445、ASTM D2896 和 ASTM D6304 標準測試方法）。使用傅立葉變換紅外光譜 (FT-IR) 對潤滑劑和液壓油進行分子分析，可以直接提供有關目標分子種類的信息，包括添加劑、油液降解產物和外部污染物，從而補充磨損金屬分析和其他用於狀態監測程序的分析。

ASTM E2412 是機械維護和潤滑劑分析的關鍵工具。它提供了一個框架，用於評估在用潤滑劑（例如機器潤滑劑、液壓油以及正常機械運行中使用的其他流體）的狀況。此標準利用傅立葉變換紅外光譜法 (FT-IR)，透過監測添加劑消耗、污染物累積和基礎油降解，深入了解機器的健康狀況和運作效率。

ASTM E2412 標準重點監測關鍵參數，包括：

• 污染物：水、煙灰、乙二醇、燃料及劣質油。
• 降解指標：基礎油的氧化、硝化、磺化。
• 添加劑消耗：監測抗磨化合物（例如磷酸鹽基 ZDDP）等添加劑的消耗。

主要目標是透過分析潤滑劑狀態隨時間的變化趨勢來識別機械故障。此應用旨在透過定期採樣來診斷運行問題，而非分析潤滑劑的成分、性能或添加劑配方。

ASTM E2412 標準的主要特點如下：

• 傅立葉變換紅外光譜法：傅立葉變換紅外光譜法是一種非破壞性分析技術，用於測量潤滑油樣品中分子成分對紅外光的吸收。該標準規定了用於分析各種參數的波數範圍（通常為 3000 至 1090 cm）。^-1) 和吸光度強度隨光譜解析度和池路徑長度而變化。
• 測量參數：本標準提供了針對特定元件測量的詳細指南，具體內容請參閱其附件。例如：
  • 水污染：3500至3150厘米^-1 範圍內，但乙二醇可能會因羥基訊號重疊而妨礙準確測量。
  • 煙塵含量：約 2000 cm^-1 以吸光度密度來評估。
  • 氧化和硝化：分別為1800至1670cm^-1 和 1650 至 1600 cm^-1 在範圍內測量的值報告為每 0,1 毫米的吸光度，以說明樣品厚度。
  • 抗磨化合物：通常為磷酸鹽基（例如二烷基二硫代磷酸鋅，ZDDP），1025 至 960 cm^-1 在範圍內測量。
  • 燃料污染：汽油和柴油（例如 JP-5、JP-8）被監測為具有不同的光譜特性，需要驗證指示劑吸光度帶。
• 光譜減法：本標準包含光譜減法，用於分離特定分子參數，例如水、煙灰、氧化物、硝化物和磷酸鹽抗磨化合物。該技術透過減去元素光譜，提高了檢測潤滑油狀態變化的準確性。
• 補充分析：此標準強調 FT-IR 結果可以與其他測試（如總酸值、總鹼值和黏度測量）相結合，以全面評估潤滑劑品質和機械健康狀況。

ASTM E2412 標準廣泛應用於對機器可靠性要求嚴格的產業，例如製造業、汽車業、航空航太業和發電業。透過定期取樣和分析潤滑油，維護專業人員可以：

• 它可以透過磨損金屬分析（輔以原子發射或吸收光譜，例如 ASTM D5185）來檢測機器磨損的早期跡象。
• 可以識別可能導致設備故障的污染問題。
• 可以透過監測潤滑劑降解和添加劑消耗的趨勢來優化維護計劃。

然而，該標準有幾個限制：

• 不適用於成分分析：本標準不用於評估潤滑劑配方或性能特性。
• 幹擾：某些污染物，例如乙二醇，可能會幹擾水的定量，需要仔細解釋。

因此，ASTM E2412 是基於狀態維護的基礎標準，使業界能夠使用 FT-IR 光譜法監測潤滑劑健康狀況並診斷機器故障。透過提供結構化的趨勢分析方法，它支援主動維護策略，有助於延長設備壽命並減少停機時間。

我們機構運作多年，密切關注全球科技發展，憑藉經驗豐富的團隊和廣泛的基礎設施，為各行各業的企業提供廣泛領域的測試、測量和分析服務。此外，我們還提供符合 ASTM E2412 標準規範的測試服務，該規範旨在透過傅立葉變換紅外線 (FT-IR) 光譜法進行趨勢分析，監測在用潤滑油的狀態。