摘 要

在汽轮机的工作过程中，会使其润滑油因为各种各样的原因混入水分及杂质，导致汽轮机油液的理化性能恶化，从而致使油路系统工作效率下降，影响汽轮机的正常工作过程，因此，汽轮机油中含水量的分析和研究成为了汽轮机油的研究热点，本文主要讲述采用中红外光谱法对汽轮机油中含水量的定量研究。

本课题为验证性实验，首先要进行样品池的配备，样品配置需要使用移液枪，然后将配置好的样品置于红外光谱仪上进行光谱采集，得到不同含水量的光谱图。把所采集的光谱图导入origin软件进行数据分析，得到汽轮机油含水量与其光谱图在特定波段积分的关系，所得结果对于快速测定汽轮机含水量具有重要的指导意义。

研究结果表明：通过选择适合的特点峰位和定量计算方法,红外光谱法可以快速精确地测定油中水含量；在使用红外光谱检测油中水分含量时,必需注意到参考新油中水分含量和汽轮机油中的固体污染物(粉尘、积碳、磨损金属颗粒)和液体污染物(乙二醇)等对检测效果的影响。

本文的特色：本文为汽轮机油含水量的研究提供了一种简单精确的研究方法。详细地描述了所涉及到常用的两种数据采集和分析软件——EZOMNIC、Origin9_64,并分析计算出本课题的研究结果。

关键词：红外光谱；汽轮机油；含水量；数据处理

Abstract

Turbine oil for various reasons in the process of using mixed with water, the oil change physical and chemical properties, the normal operation of the system, take reasonable measures to effectively analyze the water content in the turbine oil has always been one of the highlights in agro-scientific research in the turbine oil.

This topic for the verification experiment, must first to pool equipped with sample, the sample configuration need to use the liquid gun, then samples will be configured in infrared spectrometer on spectral acquisition, get the spectra of different water content. Of spectra collected the import origin software for data analysis, get the turbine oil moisture content and its spectrum in a particular band score, the relationship between the results for the rapid determination of turbine water content has an important guiding significance.

The results of the study show that by selecting the suitable feature peak and the quantitative calculation method, the infrared spectroscopy method can quickly and accurately measure the water content of the oil. When water content in oil of detection by infrared spectrum, must pay attention to the reference of new oil and lubricating oil water content in solid pollutants (dust, carbon deposition, wear metal particles) and liquid pollutants (ethylene glycol) and so on influence on the interference of test results.

The characteristics of this paper: This paper provides a simple and precise research method for the study of the moisture content of turbine oil. Detailed descriptions of the commonly used software, Origin9_64, and the analysis of the results of this project.

Key Words：Infrared spectrum; Turbine oil. Water content; Data processing

目 录

第 1 章 绪论 1

1.1 选题的目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1 红外光谱及红外光谱仪 2

1.2.2 红外光谱学的发展史 2

1.2.3 本课题的研究内容及技术方案 3

第 2 章 傅里叶变换红外光谱仪原理 5

2.1 基本原理 5

2.2 傅立叶变换红外光谱测定 5

2.3 傅立叶变换红外光谱仪的主要特点 6

第 3 章 汽轮机油样光谱图采集 8

3.1 EZ-OMNIC的简介 8

3.1.1 EZ-Omnic的控制面板 8

3.1.2 EZ-Omnic主要优点 8

3.2 光谱图采集实验 9

3.2.1 样品池的制备 9

3.2.2 实验过程 10

3.2.3 数据采集与存储 12

第 4 章 油样光谱图的分析 13

4.1 Origin的介绍 13

4.2 光谱图的分析 13

4.2.1 Origin作图 13

4.2.2 光谱图积分 14

4.2.3 数据处理 15

4.2.4 结果分析 17

4.2.5 结果波动分析 19

第 5 章 总结与展望 21

5.1 总结 21

5.2 展望 21

参考文献 22

致 谢 23

绪论

选题的目的及意义

油液监测的众多指标中，含水量的监测始终是其中的热点^［1］，汽轮机油的含水量的测量也不例外。水分的存在将对油品产生极大影响,例如，油品的氧化变质和油质乳化就和水分的存在有密切的关系。

油品氧化变质后，首先会妨碍润滑油膜的有效形成, 各润滑部位得不到有效的润滑，后果也是极其严重的。设备的腐蚀、锈蚀, 以及汽轮机工作效率的下降，都与汽轮机油润滑能力下降有关系。其次，油品的氧化变质会使油液产生沉渣,而汽轮机油中的添加剂(尤其是金属盐类)会和这些沉渣发生水解反应失效产生大量沉淀,可能会使油路不再畅通，甚至发生阻塞现象， 汽轮机油的循环和供应因此会受到阻碍，同样导致其工作效率的下降。再次，油品氧化变质会促使油品酸值升高，油品酸性增强，将导致大量氧化沉淀物的产生，从而降低油的抗乳化性能，油品更容易乳化失效。