Partikelgehalt
Da Feststoffpartikel die Hauptursache für Maschinenausfälle sind, muss der Partikelgehalt im Öl überwacht werden.
Testmethoden zur genauen Bestimmung des Partikelgehalts sind z.B.:
Gravimetrisches Verfahren
Dieses Verfahren stellt die einfachste Methode zur quantitativen Bestimmung der Feststoffpartikel dar. Eine bestimmte Menge der Ölprobe wird über eine Testmembran gegeben (Filterfeinheit: typisch 0,8 µm). Die Membran wird vor und nach der Präparation gewogen. Die Differenz der beiden Messergebnisse ist die Partikelmasse. Für eine allgemeine Sauberkeitsprüfung reicht diese Aussage oftmals aus. Allerdings gibt sie keine Auskunft über die Partikelverteilung nach Partikelgrößen.
Zur Bestimmung der Art der Verunreinigungen wird mittels Mikroskopie die Membran stark vergrößert.
Mikroskopische Partikelzählung
Bei diesem Verfahren wird das Öl mit einem Lösemittel verdünnt und über die Testmembran gegeben (Filterfeinheit: typisch 0,45 µm). Die auf der Filtermembran verbliebenen Partikel werden manuell oder automatisch gezählt.
Manuell:
- Membran wird in einzelne, quadratische Bereich aufgeteilt
- Auszählung einzelner, repräsentativer Bereiche oder anhand von Vergleichsreferenzen
- Partikel > 5 und > 15 µm werden gezählt
Automatisch:
- Membran wird gescannt
- Partikelerkennung und Auswertung durch Bilderkennungssoftware
Mit dieser Methode können Aussagen über die Partikelverteilung (Größe und Anzahl) getroffen werden. Einflussfaktoren sind die Lösemittelwahl und das auswertende Personal. Da Lösemittel Einfluss auf Alterungsprodukte, Additive und Wasseranteile hat, sollte möglichst unverdünnt gemessen werden.
Automatische Partikelzählung (Labor oder online)
Bei diesem Verfahren werden die Partikel mittels Laser gezählt. Die Partikel rufen eine Abdunklung auf der Fotozelle hervor, wenn sie das Licht des Laserstrahls blockieren. Die Abdunklungen werden elektronisch ausgewertet.
Mit dieser Methode können Aussagen über die Partikelverteilung (Größe und Anzahl) getroffen werden. Automatische Partikelzähler messen Partikel > 4, > 6 und > 14 µm (moderne Partikelzähler ermitteln zusätzlich Werte zu anderen Partikelgrößen).
Einflussfaktoren sind:
- Fluidtyp und -zustand
- Wassertropfen, Ölalterungsprodukte sowie verbrauchte Additive, die als Partikel gezählt werden
- Partikel-Lage, denn Partikel sind nicht immer rund und je nach Partikel-Lage wird die kleinere oder größere Fläche des Partikels vom Laser registriert
- Luftblasen (sind bei Probenaufbereitung vermeidbar)
- nicht gelöste Ölbestandteile wie z.B. Silikonöle (Schaum-Inhibitoren)
Hinweise
Rußpartikel (z.B. bei Motorenschmieröl) sowie Schlieren im Öl aufgrund von Wasser und / oder eingetragenen Fremdflüssigkeiten, die sich im Öl nicht lösen, sind bei der Partikelzählung problematisch. Bei einem hohen Rußgehalt ist die Partikelzählung einerseits aufgrund der dunklen Färbung und andererseits aufgrund der Agglomeration feinster Partikel nicht möglich, Schlieren wiederum verursachen Lichtbrechungen. Zudem berücksichtigt der Partikelzähler nicht die Härte der erfassten Partikel, d.h. ob es sich um harte, stark abrasive Partikel oder weiche Verunreinigungen infolge von Ölalterung und Additivabbau handelt.
Die Online-Partikelzählung während des Betriebs ist hinsichtlich der Messung von Feststoffpartikeln exakter. Das liegt daran, dass Ölalterungsprodukte bei Betriebstemperatur vorwiegend gelöst im Öl vorliegen und somit die Partikelzählung nicht beeinflussen. Erst bei Abnahme der Temperatur fallen sie aus und werden mitgezählt. Da allerdings Ölalterungsprodukte eine wichtige Informationsquelle über den Zustand des Öls liefern, ist eine Kombination aus Offline- und Online-Messung empfehlenswert.
