过滤性能的评定

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册下册》第1738页（2174字）

目前国际标准ISO4572“评定液压滤油器滤芯过滤性能的多次通过试验法”，已普遍为各国采用，作为滤油器过滤性能评定的标准方法⁽¹⁾。多次通过试验的内容包括：评定滤油器对不同尺寸颗粒的过滤比(β值)，压差特性和纳垢容量。这一试验方法模拟滤油器在液压系统中的工作条件，污染物连续不断地侵入系统油液，并不断被滤油器滤除，而未能被滤除的部分又回到油箱，在系统的内多次循环。图27．3－3为多次通过试验的系统简图。试验时系统的流量保持恒定，连续向油箱注入试验粘尘，通过压差表监测滤油器两端的压差，按一定的时间间隔同时从滤油器上游和下游取油样，进行颗粒污染度分析，直到滤芯压差达到规定极限值为止。

图27．3－3 多次通过试验系统简图

1－下游取样阀；2－被试滤油器；3－上游取样阀；4－压差表

滤油器多次通试验装置和工作系统如图27．3－4所示，由被试滤油器试验系统和污染物注入系统两部分组成。

图27．3－4 滤油器多次通过试验装置工作系统

1－油箱；2－泵；3－被试滤油器；4－颗粒计数系统；5－调节阀；6－清洗滤油器；7－流量计；8－热交换器；9－湿度传威器；10－取样阀；11－压差表；12－压力表

修订后的ISO4572规定采用国际标准中等试验粉尘(ISOMTD)代替原来采用的空气滤清器细试验粉尘(ACFTD)。对油液污染度测定要求采用在线颗粒计数，每隔相等的时间间隔同时从上、下游取样进行在线颗粒分析，直到滤芯压差达到规定极限值为止，并记采试验的总时间。

由于在试验过程中滤芯的过滤性能随着压差的增大而变化，因而采用平均过滤比表示滤芯在整个过滤过程中对各种尺寸颗粒的滤除能力，在对试验结果进行分析时，将总试验时间分为10等分，计算每个等分时间内各个颗粒尺寸范围的上游和下游油液颗粒浓度的平均值，并计算相应的过滤比。然后计算10个等分时间的颗粒浓度平均值和总的平均过滤比。

为了便于了解，表27．3－1列出了某一具体滤芯多次通过试验的颗粒分析与β值计算结果。

表27．3－1 滤芯多次通过试验颗粒分析报告颗粒计数(每毫升颗粒数)

图27．3－5为根据上表中数据绘制出的平均过滤比与颗粒尺寸的关系曲线。可以看出，该滤芯对于不同尺寸的颗粒具有不同的过滤比。根据表27．3－1中不同颗粒尺寸的平均过滤比，用内插法可以求出与平均过滤比为2、10、75、100、200，以及1000相对应的颗粒尺寸微米值，见表27．3－2。

图27．3－5 过滤比与颗粒尺寸的关系

表27．3－2 平均过滤比与颗粒尺寸

为了便于用户选用滤油器，需要确定一个明确的单一的参数指标来表征过滤精度。这个参数可采用一个与给定过滤比相对应的颗粒尺寸(微米)表示。目前各国滤油器制造厂一般采用β值等于75时对应的颗粒尺寸(微米值)作为过滤精度(或绝对过滤精度)。例如，若β₅=75，则过滤精度为5μm。但也有的厂家采用β₅=100或β=200对应的颗粒尺寸作为其过滤精度。从表27．3－2可以看出，采用不同的β值定义的过滤精度是有一定差别的。

目前用过滤比标称过滤精度已普遍为世界各国采用。名义精度已基本摈弃。绝对过滤精度虽为一些制造厂沿用，但具含义和评定方法已和原来不同，而以ISO4572为基础。至于目前还存在的一些不致之处，有待在今后的标准化工作中进一步统一。

滤芯的纳垢容量是通过多次通过试验，从试验开始到滤芯压差达到允许极限值的整个试验时间内向试验系统内注入试验粉尘(ISOMTD)的总量(g)来确定的，如图27．3－6所示。

图27．3－6 压差与试验粉尘注入量

滤芯的实际纳垢容量应是试验总时间内注入的试验粉尘总量减去未被滤除而残留在系统油液内的和随取样油液排出的部分。具体计算见ISO4572。

表27．3－3所示为某一滤芯多次通过试验(ISO4572)得出的实际纳垢容量(g)。滤芯采用无机纤维滤材，试验压差为0．5MPa，试验粉尘为ACFTD。表中尺寸用名义流量(L／min)表示。可以看出，实际纳垢容量主要与滤芯的尺寸(过滤面积)和过滤精度有关。

表27．3－3 滤芯的实际纳垢容量