光谱分析技术原用于样品的化学成分分析,最早将这一技术移植到机械设备上的是1942年美国的一家铁路公司。至1953年美国已有32家铁路公司利用油光谱技术进行内燃机机车柴油机状态监测。1969年起美国所有B747名航飞机均已采用这一技术进行发动机的监测,从70年代开始出现了一些世界性的专业公司,如美国的Caterpiller公司,日本的小松制作所等用油光谱技术为国际用户进行服务。我国从80年代初期开始起步,发展较快的是铁路部门。
油样光谱分析,就是利用油样中所含金属元素原子的光学电子在原子内能级间跃迁产生的特征谱线来检测该种元素的存在与否,而特征谱线的强度则与该种金属元素的含量多少有关。这样,通过光谱分析,就能检测出油样中所含金属元素的种类及其浓度。以此推断产生这些元素的磨损发生部位及其严重程度,并依次对相应零部件的工况作出作出判断。
油样光谱分析包括原子吸收光谱分析和原子射光谱分析两大类。光谱分析法的优点为:检出限低,灵敏度高;准确度高;分析速度快;试样用量小;应用范围广;仪器操作较简便。不足之处:信息量有限原子光谱分析只能提供关于元素及其含量的信息,而不能提供磨屑形貌的信息。因此,要根据油样光谱分析的结果直接对摩擦副的状态作出判断有很大的困难,只能用于分析含量较低且颗粒尺寸很小(<10μm)的磨屑,而异常磨损状态下所产生的磨屑粒度一般较大,一般只能用于故障的早期监测与预防;与铁谱分析技术、磁塞技术等方法相比,油样光谱分析的成本要高得多,一台光谱仪的价格约为50万人民币,为分析式铁谱仪的十几倍;光谱仪对工作环境要求苛刻,需要在专门建造的实验室内工作。