清洁度检测的历史与发展
2025-11-13 17:36:35 来源：上海鼎振仪器设备有限公司
清洁度检测的历史与发展
20世纪
90年代初
清洁度检测技术*早可以追溯到20世纪60年代初］，美国汽车工程师学会制定了SAE 749D 临时标准，美国宇航工业协会制定了NAS1638 临时标准， 开始用微粒数确定油液的清洁度等级，该标准一直沿用至今，并和ISO-4406共同作为油液中所含固体颗粒污染物浓度的重要参考标准。
1996年
博世公司为了提高柴油汽车发动机共轨喷射系统的生产质量， 提出了一个汽车行业零部件清洁度标准。
2005年
由德国汽车行业协会发展成VDA-19 标准。
2009年
ISO 16232 标准发布，与VDA-19 标准完全兼容。
我国也十分重视清洁度检测在工业领域的应用，从20世纪80年代初，在各个工业部门逐步推行液压系统污染控制技术和管理措施，并制定了有关零部件清洁度检测、清洁度指标、以及零部件清洗方法等方面的标准和规范。
1993年航空航天部门颁布实施航空工业标准HB6649-1992《飞机I、II型液压系统重要附件污染度验收水平》。
1995年
原机械工业部发布了机械行业标准JB/T 7858 《液压元件清洁度评定方法及液压元件清洁度指标》。
2006年
国家标准GB/T 20110-2006/ISO 18413：2002《液压传动零件和元件的清洁度与污染物的收集、分析和数据报告相关的检验研究件和准则》发布实施。
除了国际和国家标准外，实际生产中还会有企业集团（整车厂）推出标准，或由生产厂（零部件厂）编制的相关文件。由ISO 组织和各国家（级机构）推出的标准，往往发挥的是知识推荐、参考和指南作用，生产中真正遵循的还是企业自编的相关文件，特别是具有很强的可操作性标准。
早期，清洁度检测技术尚未成熟，主要是以肉眼观察和简单化学试剂方法进行。随着科学技术的发展和推进，以及分析表征仪器精度和灵敏度的不断提升，清洁度检测技术得到了改善，同时也拓展了应用领域。
清洁度检测流程
产品清洁度分析测试的通常步骤为：首先将样品根据清洁度标准进行清洗，并获得零部件表面残余的污染物颗粒；然后通过过滤膜去除颗粒的水分，过滤膜在过滤前后均需烘干，以确定颗粒物的精确质量，对于5μm左右孔径的滤膜，还需要通过真空泵抽滤；*后采用显微镜等各类检测手段，结合分析软件自动获得颗粒的数量、尺寸、成分和分类。
颗粒清洗提取方法
通过介质清洗的方式从零件表面除去杂质颗粒。杂质提取方式是基于检测对象（组件）的特征来制定的，例如控制区域的大小、形状和可接触与否，以及组件的材料和需要去除的杂质的类型和附着力。常用的提取清洗方式有：
超声波清洗法
结构复杂、难以通过简单冲洗达到清洁效果的部件。
压力喷洗法
表面较为平坦、易于冲洗的零部件。
灌流冲洗法
内部腔体较大的零部件，如变速器壳体、油底壳。
晃动清洗法
零部件的几何内表面简单，没有狭窄的横截面并且几乎没有封闭的开口。如压缩空气罐、冷却剂储存器等。
颗粒过滤方法
用于分析的相关大小的颗粒经由滤膜过滤沉积在滤膜上。分析滤膜的选择取决于根据清洁度规范要进行分析的颗粒的大小和数量。过滤膜片孔径=要求*小颗粒的 1/10到 1/5。
分析滤膜的作用是将与分析相关大小的颗粒截留住（理想状况是只截留此大小的颗粒）。所以分析滤膜孔径应该根据清洁度要求规定来选择，即必须确保将清洁度要求的*小颗粒截留在滤膜上。为了确保也保留了细长的颗粒，通常遵循以下经验法则：
滤膜孔径等于指定的*小粒径的1/10至1/5，对于＞50μm的较大颗粒，建议使用1/10。对于＜50μm较小颗粒，建议使用1/5。这是因为较小的颗粒通常比较大的颗粒具有更紧密的形状，而较大的颗粒往往具有高度不同的形状范围。 如下图3，X代表需要检测的*小粒径，单位μm；Y代表过滤孔径，单位μm ；1 代表过滤滤膜孔径等于需要检测的*小粒径的1/5到1/10。
颗粒分析方法
VDA 19和ISO 16232中给出了常用的颗粒检测方式包括：重量分析、光学分析、SEM/EDS，LIBS等等，每种方式都有不同的特点，适用在不同的场景中。
重量分析
重量分析结果显示的是残余物的重量值，其数值是由杂质颗粒的总量以及较大颗粒及其材料决定的。其测定原理是将一定数量的试样在一定的条件下进行清洗，然后将清洗的液体通过滤膜充分过滤，污物被收集在经过干燥的滤膜表面，将滤膜再次充分干燥，根据分析天平称出过滤清洗前后干燥的滤膜质量，计算其增加值即为试样品上的固体颗粒污染物的质量。
光学分析
光学方法主要包括显微镜观测、激光检测和光学薄膜检测等，这些方法主要是通过光学设备对待检测物体进行表面和内部的检测。可以单独使用，也可以结合使用，以获得更全面、准确的结果。例如使用光学显微镜放大颗粒后，人工判断污染颗粒是金属、非金属还是纤维，或采用搭载的软件自动统计颗粒类型；也可以利用激光诱导击穿光谱仪 （LIBS）对材料成分做详细的测定，分析时，通过一个透镜将激光脉冲聚焦在一个颗粒上，所用脉冲激光的波长为331至1064nm，激光脉冲将蒸发材料并产生等离子体。纯金属产生的信号通常非常强，信号强度主要与材料的蒸发点有关。由激光脉冲蒸发的材料越多，信号越强，金属和无机材料借助光谱数据库通过元素特有的谱线确定。
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