分析式鐵譜儀是最先發(fā)明、最基本和最具有鐵譜分析技術特點的鐵譜儀。他與鐵譜顯微鏡組成鐵譜分析系統(tǒng)。分析式鐵譜儀由磁鐵、微量空氣泵、毛細膠管、排油導管、廢油杯和玻璃基片組成。其中,玻璃基片為一個60mm*24mm,厚度為0.17mm的蓋波片,其中間有一個“U”形非浸潤油帶。
分析式鐵譜儀工作原理如下:試管內(nèi)盛有取自機械潤滑系統(tǒng)的分析油樣,由于微量泵的旋轉(zhuǎn),毛細膠管在壓輪的作用之下,在其前部形成一個負壓區(qū),將油樣從試管中抽出,在壓縮空氣的作用下,油樣被壓滴在傾斜放置在高梯度強磁鐵上方的基片上。油樣受重力作用在沿鐵譜基片自然流量的過程中,所含機械磨損顆粒由于受到重力、浮力、粘滯阻力以及磁場作用力的復合作用,根據(jù)其自身粒度由大到小有序的沉積在玻璃基片上。當油樣被全部抽出后,用同樣的方法,將固定劑泵到玻璃基片上,然后將經(jīng)固定和清洗之后的磨粒制成普片。利用鐵譜顯微鏡對磨粒進行觀察,就可以得到有關其形態(tài)、大小、成分等結果。另外,還可以用傳統(tǒng)的光密度測量方法,得到表征大小磨粒面積的百分比結果,這些結果將反映出機械摩擦副磨損狀態(tài)的重要信息。
鐵譜顯微鏡是觀察鐵譜基片沉積磨粒的主要手段。顯微鏡有生物顯微鏡和金相顯微鏡,前者是利用透射光的原理,后者是利用反射光的原理。鐵譜顯微鏡之所以采用上述雙光源是由其所觀察的磨粒特征決定的。通常鐵譜基片上沉淀的顆粒包括金屬氧化物、非金屬氧化物和其他有機物以及雜質(zhì)等,兩種光源的組合,可以鑒別不同特征的磨損顆粒。
反射光經(jīng)過雙路鏡折射后向下穿過物鏡射到鐵譜基片上,然后反射向上經(jīng)過物鏡、雙路鏡達到目鏡。透射光從顯微鏡的下部發(fā)出,經(jīng)過折射鏡折射后向上穿過載物臺上鐵譜進入物鏡,再通過雙路鏡到達目鏡。
通過上述分析可知,分析式鐵譜儀不僅能夠提供關于磨損程度的信息,而且還可以通過對磨損顆粒形貌和成分的觀察,判斷磨損發(fā)生的部位和產(chǎn)生的機理,它是定性和定量分析磨損顆粒的一種良好手段。