中科谛听油液光谱仪：原子发射光谱技术于油液监测的深度剖析

在现代工业的复杂机械体系中，设备的稳定运行高度依赖于润滑系统的良好状态。油液光谱仪作为一种关键的检测工具，在油液监测领域发挥着核心作用，其通过原子发射光谱法（OES）精准测定油样中各类元素浓度，为设备维护提供关键依据。本文将深入探讨基于旋转盘电极法的原子发射光谱技术在油液监测中的应用，以及中科谛听在这一领域的技术优势与创新实践。

自第二次世界大战结束后，美国科罗拉多州丹佛市铁路部门开展柴油发动机机油的原子发射光谱分析工作，利用石墨电极间高压电弧激发油样元素原子，分析其特征谱线，开启了油液光谱分析的先河。如今，油液元素光谱分析技术已广泛应用于气轮机、柴/汽油发动机、传动系统、齿轮箱、压缩机及液压系统等众多采用闭环润滑系统的设备油液监测。

在润滑系统中，相对移动的工件表面产生的微小磨损颗粒会混入润滑油液。这些颗粒的元素成分及浓度与设备磨损程度紧密相关，例如腐蚀、严重磨损及烧蚀等异常状况会使特定元素浓度急剧上升。同时，油液污染、混用及老化也可通过监测污染元素或添加剂元素变化来识别。通过将元素分析结果与设备关键零部件选材综合分析，还能精准判断设备磨损位置。

光谱分析技术基于每种元素的原子结构。在外界能量激发下，原子会发射特定波长（或颜色）的光，即特征谱线，且不同元素特征谱线不重合。特征谱线强度与元素浓度成正比，因此可通过识别和测定谱线强度来分析元素成分及浓度。但由于被测材料通常包含多种元素，激发时会发射多种波长光，需借助棱镜等分光器件将其分散，以便分析。如氢元素发射光谱相对简单，而铁元素外层电子跃迁复杂，发射光谱也更复杂。在实际光谱分析中，需综合考虑谱线强度及与其他元素特征谱线的干涉情况，选取合适的特征谱线来测定元素成分及浓度，这就要求原子发射光谱仪具备高精度、可靠的光学系统。

原子发射光谱仪主要由激发源、光学系统和读出系统三个核心部件组成。在基于旋转盘电极技术（RDE OES）的油料光谱仪中，激发源通过放电原理工作。其大型电容器对电极充电，使石墨盘电极和棒电极产生巨大电势差，当电势差达到放电条件时，在盘电极与棒电极缝隙处产生高压放电，瞬时温度可达5000 - 6000摄氏度，足以充分激发难激发元素，使被测油样在放电间隙气化及等离子化，激发出特征光谱。

工作时，被测油样置于小油杯，石墨盘电极部分浸在油样中并旋转，持续将油样传送到放电间隙，实现连续 “烧样"，每次 “烧样" 约需 1 - 2ml 油样。为防止交叉污染，每个 “烧样" 过程需全新石墨盘电极和修整良好的棒电极。