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Direkte Flüssigkeitsfiltration: Bewährte Verfahren zur Entnahme von Flüssigkeitsproben bei der Sauberkeitsanalyse

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ÖlProbenahme für die Sauberkeitsanalyse

Im neuesten Beitrag unserer Serie über die Probenahme für die technische Sauberkeitsprüfung liegt der Schwerpunkt auf einer Methode zur Probenahme, die üblicherweise zur Analyse von Flüssigkeiten verwendet wird: die direkte Flüssigkeitsfiltration. Einfach ausgedrückt, ist die direkte Flüssigkeitsfiltration ein Verfahren zur Probenahme, bei dem die in einer Flüssigkeit vorhandenen Partikel bestimmt werden.

Bei der direkten Flüssigkeitsfiltration wird die Flüssigkeit mit den Schwebstoffen durch einen Membranfilter gefiltert, sodass sich die Partikel an dessen Oberfläche ablagern. Anschließend wird die Filtermembran zur Partikelanalyse unter einem Lichtmikroskop betrachtet. Erfahren Sie mehr über dieses Verfahren zur Probenahme mit Flüssigkeiten und bewährte Verfahren, die bei der Entnahme einer Flüssigkeitsprobe für die Sauberkeitsanalyse zu beachten sind.

Kleine Partikel, große Wirkung: Die Bedeutung von sauberen Flüssigkeiten in Maschinen

Die Schifffahrt, der Energiesektor, die Offshore-Industrie und die Pharmaindustrie sind nur einige Industriezweige, die die Vorteile sauberer Flüssigkeiten für sich entdeckt haben.

Fräsmaschine mit Schneidöl

Fräsmaschine mit Schneidöl

Saubere Flüssigkeiten, insbesondere Öle, in Maschinen haben folgende Vorteile:

  • Minimierung von Wartungszeit und -kosten
  • Maximale Leistung und Produktivität
  • Höhere Langlebigkeit von Komponenten und Maschinen
  • Weniger Ausfälle in Systemen
  • Weniger Reparaturen und seltenerer Austausch von Teilen

All diese Vorteile sparen Geld, da weniger Verunreinigungen in den Flüssigkeiten zu Energieeinsparungen und einer längeren Lebensdauer der Maschinen führen. Je sauberer das Öl, desto niedriger die Öltemperatur, desto höher die Ölviskosität und die Leistung. Weniger Wartungszeit und weniger Reparaturen sparen auch Personal- und Teilekosten.

Wie in unserem Interview über Ölverschmutzung und Analyse erläutert, verliert Öl seine Schmiereigenschaften, wenn es Mikropartikeln, Feuchtigkeit und Salz ausgesetzt ist. Dies führt zu Korrosion, zum Abbau von Additiven und zur Bildung von Harzen und Ablagerungen. Mechanische Teile, z. B. Ventile, beginnen zu klemmen, festzufressen und zu verschleißen.

Die Reparatur dieser Teile ist kostspielig und zeitaufwändig. Daher ist es wichtig, mit einer Sauberkeitsanalyse den Verschmutzungsgrad des Öls zu ermitteln. Dazu wird eine Ölprobe durch direkte Flüssigkeitsfiltration entnommen und die Verschmutzungen auf dem Probenfilter werden mit einem Mikroskop zur Analyse der technischen Sauberkeit untersucht. Im Folgenden werden einige bewährte Verfahren für dieses Probenahmeverfahren erläutert.

Bewährte Verfahren zur Entnahme einer Flüssigkeitsprobe aus einem System

Bei der technischen Sauberkeitsprüfung von Flüssigkeiten müssen bei der Entnahme einer Flüssigkeitsprobe aus einem System die Sauberkeit, die externe Verschmutzung, die Entnahmestelle und der Maschinenzustand berücksichtigt werden. 

Deswegen ist bei allen Schritten auf Sauberkeit zu achten, um unerwünschte Verunreinigungen bei der Probenahme zu vermeiden! Hier einige bewährte Verfahren:

  • Verwendung eines Abzugs oder einer Sicherheitswerkbank bei der Untersuchung der Probe
  • Reinigung der Probenahmegeräte mit einem Lösungsmittel, beispielsweise Heptan
  • Tragen von fusselfreier Kleidung während der Reinigung
  • Transport und Lagerung der Proben nach der Untersuchung immer in einer Petrischale
Ölprobenahme für die Sauberkeitsanalyse

Bild mit freundlicher Genehmigung von Europafilter Norge

Beispiel einer Ölprobenahme für die Sauberkeitsanalyse

Die folgenden Verfahren werden anhand einer beispielhaften Ölprobe zur mikroskopischen Analyse der technischen Sauberkeit erklärt.

Bei der Extraktion einer Ölprobe muss sichergestellt sein, dass die Ölprobe nicht durch äußere Verunreinigungen kontaminiert ist. Bewährte Verfahren:

  • Absaugen des Öls mittels Vakuum
  • Keine Pumpe, die das Öl verunreinigen könnte
  • Entnahme des Öls aus der Mitte des Tanks, da sich Verunreinigungen am Boden oder in den Ecken des Tanks ansammeln können.

Hier ein Beispiel zur Entnahme von Ölproben, bei dem auf Sauberkeit geachtet wird:

  1. Trichter mit einem Lösungsmittel, beispielsweise Heptan oder reinem Petroleum, befeuchten und mit einem fusselfreien Tuch abwischen. Dann das Sieb mit dem Lösungsmittel befeuchten und mit einem fusselfreien Tuch abwischen.
    Reinigung des Siebes und des Trichters für eine Ölsauberkeitsanalyse

    Bild mit freundlicher Genehmigung von Europafilter Norge

  2. Den Trichter aufsetzen und die Innenseite des Trichters und des Siebes abwischen. Jetzt ist das Gerät für die Ölprobenahme sauber und einsatzbereit.
    Waschen der Innenseite des Trichters und des Siebes für eine Ölsauberkeitsanalyse

    Bild mit freundlicher Genehmigung von Europafilter Norge

  3. Den Trichter entfernen und eine Filtermembran auf das Sieb legen. Die üblichen Filtermembranen für die Ölanalyse sind aus Zellulosenitrat und haben eine Porengröße von etwa 0,8 µm. Damit ist das System bereit für die Filterung.
    Einsetzen des Probenfilters für die Ölprobe

    Bilder mit freundlicher Genehmigung von Europafilter Norge

  4. Die Ölprobe (etwa 2 ml bis 100 ml, je nach vermuteter Partikelverunreinigung) in den Trichter gießen. Im Kolben ein Vakuum erzeugen, um die Flüssigkeit durch den Filter zu nutschen.
    Einfüllen einer Ölprobe in einen Trichter für eine Ölsauberkeitsanalyse

    Bild mit freundlicher Genehmigung von Europafilter Norge

  5. Die Probenflasche zu einem Drittel mit dem Lösungsmittel befüllen. Die Flasche schüttlen und den Inhalt in den Trichter gießen.
    Einfüllen von Heptan in eine Probenflasche für die Ölsauberkeitsanalyse

    Bilder mit freundlicher Genehmigung von Europafilter Norge

    • Wenn der Probenflüssigkeitsspiegel bis zum schmalen Ende des Trichters gesunken ist, die Innenwände des Trichters auswaschen.
    • Wenn die gesamte Probe durch den Probenfilter abgenutscht ist, diese kurz ruhen lassen, bevor der Trichter entfernt wird.
  6. Den Probenfilter entfernen und in einem Abzug oder Trockenschrank trocknen. Den Probenfilter in eine Petrischale legen und die Membran am Filterhalter befestigen.
    Probenfilter für eine Ölsauberkeitsanalyse
    Montage eines Probenfilters auf einem Probenhalter für die Ölsauberkeitsanalyse

    Bilder mit freundlicher Genehmigung von Europafilter Norge

  7. Das Mikroskopsystem ggf. in einen Abzug stellen, um unerwünschte Kontaminationen der Probe und Staubansammlungen auf dem Gerät zu vermeiden. In diesem Beispiel befindet sich das Mikroskop in einem Labor-Reinraum, die Workstation und der Joystick dagegen außerhalb des Labors. Das Mikroskop an einem Platz mit gleichmäßiger Beleuchtung aufstellen, um unerwünschte Abschattungen auf den Bildern zu vermeiden.
    Sauberkeitsanalysesystem mit Mikroskop in einem Labor

    Bilder mit freundlicher Genehmigung von Europafilter Norge

Sonderzubehör für die Sauberkeitsprüfung von Flüssigkeiten

Unser OLYMPUS CIX100 System für die technische Sauberkeitsprüfung bietet spezielle Probenhalter für die direkte Flüssigkeitsfiltration. Diese Probenhalter sind mit Durchmessern von 25 mm, 47 mm und 55 mm sowie mit weißem oder schwarzem Hintergrund erhältlich, je nach Anwendung.

Wurde ein Lösungsmittel zur Filtration der Flüssigkeit verwendet, empfiehlt sich die Verwendung von Probenhaltern mit schwarzem Hintergrund, da diese weitgehend inert gegenüber Lösungsmitteln sind. Um die Analyse zu vereinfachen, lädt die Software des CIX100-Systems automatisch die entsprechenden Einstellungen, sobald der Bediener den Probentyp auswählt.

Probenhalter für die direkte Flüssigkeitsfiltration in einer mikroskopischen Sauberkeitsanalyse

Probenhalter mit schwarzem Hintergrund und Durchmessern von 25 mm (links), 47 mm (Mitte) und 55 mm (rechts) sind für eine mikroskopische Sauberkeitsanalyse mit direkter Flüssigkeitsfiltration erhältlich.

Im folgenden Video sehen Sie, wie einfach es ist, einen Probenhalter zu montieren und die Prüfung zu starten:

Erfahren Sie mehr über technische Sauberkeitsinspektionen

Wenn Sie mehr über unser Mikroskopsystem und unsere Probenhalter für die technische Sauberkeitsprüfung von Flüssigkeiten und Ölen erfahren möchten, wenden Sie sich mit Ihren Fragen an uns. Wir werden auch unsere Serie über die verschiedenen Probenahmeverfahren fortsetzen. Der nächste Beitrag betrifft die Probenahme mithilfe von Klebestreifen! Schauen Sie

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Application Specialist

Peter Büscher has been with Evident for more than 25 years and has broad experience with various application developments in the digital microscopy field. He is the application specialist for technical cleanliness in the product group for materials science and industrial equipment at the EVIDENT Technology Center Europe in Germany.

二月 9, 2023
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