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圖中：ω－污染耐受度指數    PNT－設備應用對元件或系統提出的工作周期或操作條件   P－工作壓力

  N－速度   T－時(shí)間    AW－系統油液提供的抗磨特性     DR－元件對污染物磨損的設計阻抗

β－過(guò)濾器的過(guò)濾比  Q－過(guò)濾器流量   Ri－系統污染侵入    Nd－下游污染度

該圖深刻揭示了液壓元件的使用壽命與各因素間的關(guān)系。不僅為液壓系統污染控制工程的設計和應用提出了理論依據，也為顆粒測試技術(shù)在污染控制工程實(shí)施的各階段提供了用武之地。筆者單位在上世紀八十年代末，設計制造了污染控制試驗裝置，應用顆粒測試技術(shù)，為某重點(diǎn)型號液壓系統污染控制的設計進(jìn)行了驗證研究，得出了液壓元件污染耐受度、液壓元件自身清潔度、液壓元件污染顆粒再生、系統過(guò)濾器過(guò)濾比（β）值和優(yōu)化配置方案等的大量寶貴數據，設計師根據驗證研究資料，規劃出經(jīng)濟合理高效的系統污染控制平衡方案，采用該方案設計制造的液壓系統通過(guò)實(shí)際運行，污染度控制水平達到了國際先進(jìn)水平。2006年，我們單位又研制完成了大型污染控制平衡調試臺，多年探索研究的經(jīng)驗積累和先進(jìn)完善的硬件設施，可為液壓系統和重要元件的污染控制研究提供更全面的技術(shù)保障。

2 液壓元件的顆粒測試分析

液壓元件的污染耐受度ω是污染控制平衡工程中最重要的輸入，而潛在、再生顆粒污染對液壓元件污染物磨損的設計阻抗DR和系統油液提供的抗磨特性AW設計和選擇，也是不容忽視的。

2.1污染敏感度和污染耐受度

污染敏感度和污染耐受度是含義相反、相輔相成的一對參數。污染敏感度是液壓元件的性能和壽命受油液中顆粒污染物影響的程度，而污染耐受度則是一定工作條件下，液壓元件能夠耐受的各種顆粒尺寸分布的最大污染濃度。液壓元件的污染敏感度越高，其對污染的耐受程度就越低。評定元件的污染敏感度試驗粉塵尺寸的分級需用自動(dòng)顆粒計數法測試驗證。液壓元件污染敏感度和耐受度試驗驗證的目的是決定保護該元件所需設置過(guò)濾器的過(guò)濾比指標，驗證方法是：在裝有該元件并經(jīng)凈化的試驗系統中，旁通凈化過(guò)濾器，根據元件的精密程度按一定的速率加入不同尺寸范圍的試驗粉塵，如（0～5）μm或（0～20）μm或0～80)μm，通過(guò)測試分析污染磨損引起的流量和壓力等相關(guān)參數衰降，確定該元件對某一尺寸范圍的顆粒敏感如（0～20μm）。某液壓元件究竟能在何種污染的油液中保證其可靠性和壽命，某閥究竟能容許通過(guò)最大尺寸的顆粒？當設計員掌握了系統所用元件各自的污染耐受度，在系統設計時(shí)就可以區別對待它們，如對污染敏感元件可增加自含式前置保護過(guò)濾器。    

2.2 再生顆粒污染

再生顆粒污染測試一般用于運動(dòng)元件在液壓系統運行中脫落顆粒的狀況分析，這些再生顆粒污染物在系統中循環(huán)往復越來(lái)越多，尺寸多大？多長(cháng)時(shí)間內某元件到底會(huì )再生多少顆粒？多長(cháng)時(shí)間能達到相對的污染平衡狀態(tài)？在重要液壓系統設計時(shí)尤其應該試驗驗證。驗證方法是：選擇系統裝機的重要元件，如電磁閥、泵等，模擬所設計液壓系統的流量、壓力和油液體積等參數，在試驗油液凈化達到要求后（可根據系統精密程度確定），旁通凈化過(guò)濾器，按設計的時(shí)間間隔，用在線(xiàn)自動(dòng)顆粒計數器測試所關(guān)注的顆粒尺寸，如2μm、5μm，15μm，直至達到相對穩定狀態(tài)，試驗驗證得出這些元件在實(shí)際工況中的污染生成，是系統設計需要的寶貴數據資料。

2.3 潛在顆粒污染度

液壓元件潛在顆粒污染度測試大多用于污染度指標的驗收。因為液壓系統是高精密元件和管路組合成的集體，如果元件出廠(chǎng)沒(méi)有顆粒污染度要求，元件制造中的切屑、焊渣等顆粒隨裝配潛入液壓系統中，液壓系統就成了垃圾箱。系統運行后油液嚴重污染，是造成液壓元件和系統初期損壞或故障的主要原因。

清除元件潛在的顆粒污染物，最好是采用各種適宜的方法清洗，如用清洗臺清洗，按元件要求的極限條件工作，使其內部的顆粒污染物充分釋放并被凈化過(guò)濾器濾除，用在線(xiàn)自動(dòng)顆粒計數器定時(shí)測試分析，直至達到元件規定的顆粒污染度水平；如用超聲波清洗，首先要調整超聲波的功率，還要保證不斷更換符合污染度要求的清洗液，用凈化瓶采樣、離線(xiàn)自動(dòng)顆粒計數法測試，直到達到元件規定的顆粒污染度水平。我國某行業(yè)頒布的重要元件污染度驗收水平標準要求：液壓泵為7級（GJB 420A），電液伺服閥6級等。規定元件出廠(chǎng)前要進(jìn)行清洗，測試顆粒污染度，直至合格。

3 過(guò)濾器過(guò)濾比

從污染控制平衡圖可以看出，過(guò)濾器是液壓系統實(shí)施污染控制的關(guān)鍵，過(guò)濾比β與系統要求的污染度水平相適應，是達到污染控制平衡的必要條件。用多次通過(guò)法測試過(guò)濾比的試驗原理見(jiàn)圖2。

圖中：1 油箱  2 泵  3 被試過(guò)濾器 4 顆粒計數系統  5 調節閥   6 凈化過(guò)濾器   7 流量計  8 熱交換器  

9 溫度傳感器10 取樣閥  11 壓差指示器  12 壓力表

圖2  多次通過(guò)試驗原理圖

多次通過(guò)試驗臺由試驗、污染物注入和顆粒計數三個(gè)子系統組成。試驗開(kāi)始，將污染物注入系統的試驗粉塵濃縮液以一定速率連續不斷地注入試驗油箱，濃縮液在試驗油箱混合均勻后，通過(guò)液壓泵流入過(guò)濾器，過(guò)濾器濾除大于其微孔尺寸的顆粒，截留部分等于或小于其微孔尺寸的顆粒，而大部分小于其微孔尺寸的顆粒因未被濾除而多次在試驗系統循環(huán)。顆粒計數系統配置的兩只傳感器，定時(shí)測試幾十至幾百組過(guò)濾器上游不同尺寸段顆粒分布Ri（模擬實(shí)際系統工況）和下游相同尺寸段顆粒分布Nd，直至過(guò)濾器壓降達到規定值時(shí)結束試驗，計算Ri和Nd的比值得出過(guò)濾 表1   過(guò)濾器在不同尺寸段的平均過(guò)濾比和平均過(guò)濾效率