Partikelzählung bei OELCHECK
Nahezu 80 % aller Störungen in Hydrauliken sind auf verunreinigtes Öl zurückzuführen. Auch für die Schmierung von anderen Komponenten, die mit immer höherer Präzision hergestellt werden, wird die Reinheit und Sauberkeit des Öls zunehmend wichtiger. Um die Restlebensdauer einer Ölfüllung besser voraussagen zu können, werden im OELCHECK-Labor bereits heute täglich über 600 Partikelzählungen von Ölproben durchgeführt. Die mit Probenwechslern ausgestatteten vier Zählsysteme sind damit weitgehend ausgelastet. Wir haben deshalb einen zusätzlichen innovativen Partikelzähler installiert. Er erleichtert nicht nur die Arbeit der Laboranten, sondern beschleunigt auch den Probendurchlauf.
Verunreinigungen im Öl stellen immer ein Risiko dar. Harte Partikel wie Staub, Farbteilchen und Verschleißmetalle fördern abrasiven Verschleiß. Weiche Partikel können sich auf der Basis gealterter Additiv-Komponenten bilden. Oft sind sie dazu auch noch klebrig und lagern sich an Maschinenelementen oder Filtern an, die sie gerne bei ihrer Arbeit behindern. Partikel im Öl beschleunigen seine Alterung und verkürzen die Standzeit.
Partikelzählung und Optische Partikel-Analyse
Vor allem bei der Kontrolle von Hydraulik-, Turbinen- und anderen niedrigviskosen Ölen wird ein Verschmutzungsgrad gem. der ISO 4406 im Labor durch Größe und Anzahl der Partikel mit Hilfe von automatischen Partikelzählern (APC) bestimmt. Der Verschmutzungsgrad wird in Form von Reinheitsklassen dargestellt. Dabei werden mittels Lasersensoren die Anzahl und Größe der Partikel bestimmt. Anhand der Partikelanzahl erfolgt dann die Zuordnung in eine dieser Reinheitsklasse. Die Verfahren zur Bestimmung der Ölreinheit und die Zuordnung der Reinheitsklassen sind in der ISO 4406 und der SAE 4059 definiert. Die ISO 4406 klassifiziert nach den Partikelgrößen >4 µm, >6 µm und >14 µm. Die ISO-Partikelzahlen sind kumulativ, d. h. die für > 6 µm angegebene Partikelanzahl setzt sich zusammen aus allen Partikeln >6 µm plus den Partikeln >14 µm.
Ausführliche Informationen über die Reinheitsklassen finden Sie im ÖlChecker Sommer 2000.
Die klassische Partikelzählung unterscheidet jedoch nur nach Größe und Anzahl der Teilchen. Sie erfasst nicht, ob es sich um weiche oder harte Partikel handelt. Also werden auch Wassertröpfchen, kleine Luftblasen und weiche Partikel erfasst. Bei Getriebeölen liefert die O.P.A, die Optische Partikel-Analyse, genauere Informationen. Sie fotografiert auch die Umrisse der Partikel und ordnet sie bestimmten Kategorien, wie Ermüdungsverschleiß, spanendem Verschleiß, nichtmetallischen Verunreinigungen (Tribopolymeren), Wassertröpfchen, usw. zu. Zusätzlich wird die Anzahl und Größe der Partikel wie bei der Partikelzählung angegeben.
Der Partikelzähler bietet entscheidende Vorteile
Der Partikelzähler im OELCHECK-Labor arbeitet zwar im Prinzip wie die bereits vorhandenen Geräte mit einem Lasersensor, doch die Proben werden besser homogenisiert und aufbereitet. Der gesamte Ablauf ist vereinfacht und optimiert. So können bei der klassischen Partikelzählung Luftblasen und Wassertröpfchen das Ergebnis verfälschen. Das Gerät schließt dies nahezu aus.
Bei der Analyse einer Ölprobe ist die Partikelzählung eine der ersten Stationen. Bei den bisherigen Automaten wurde die Probe direkt aus dem Originalgefäß untersucht. Da eine Zählung bis zu 5 Minuten dauert, kann es zu Verzögerungen im weiteren Ablauf kommen, weil sich zu viele Proben vor der Partikelzählung stauen. Für den Zähler gießen die Laboranten nur ca. 20 ml aus der homogenisierten Probe in einen Plastikbecher. Danach wird das Probengefäß sofort an die nächste Untersuchungsstation weitergeleitet, was natürlich die Durchlaufzeit verkürzt. Statt wie bisher nur mit 20 Proben, kann das Gerät gleich mit 80 Probenbechern bestückt werden. Vor der eigentlichen Zählung wird mit einer Ultraschallsensorik die exakte Probenmenge bestimmt, damit ein Lösungsmittelgemisch bestehend aus 75% Toluol und 25% Propanol im Verhältnis von ca. 2:1 (gemäß ASTM D7647-10 ) exakt zugegeben und bei der Bestimmung als Blindwert berücksichtigt werden kann.
Unmittelbar vor der Messung wird die Probe homogenisiert und entgast. Die Luftbläschen entweichen dabei schnell aus der verdünnten Probe und können bei der Untersuchung daher auch nicht mehr mitgezählt werden. Das im Lösungsmittelgemisch vorhandene Propanol bewirkt, dass etwaige Wassertröpfchen in Lösung gehen und damit „unsichtbar“ werden. Außerdem löst das Toluol die eventuell vorhandenen weichen Reaktionsprodukte auf und sorgt so dafür, dass nur die wirklich im Öl vorhandenen harten Partikel gezählt werden. Mit der Gesamtmenge der verdünnten Probe von ca. 30 ml erfolgen drei aufeinander folgende Zählungen, aus denen dann der Mittelwert errechnet wird. Weichen die Einzelwerte auffallend stark voneinander ab, verwirft der Partikelzähler die ganze Untersuchung und fordert eine neue Probenmenge an. Exakter geht es nicht!
Unser Partikelzähler stammt übrigens von einem kanadischen Unternehmen. Sein eigentliches Herz, der Partikelsensor, kommt von der Markus Klotz GmbH. Im OELCHECK-Labor hat sich der innovative Partikelzähler bereits bestens bewährt.
ÖlChecker Winter 2012, Seite 3
