下面介绍几种常用的铁谱仪的结构与工作原理。
一、直读式铁谱仪
直读式铁谱仪与分析式铁谱仪非常相似，它们都是利用高梯度强磁场的原理来收集润滑油样中的铁质磨粒。而不同之处在于分析式铁谱仪能在显微镜下观察研究磨料的形貌，而直读式铁谱仪仅能测定磨粒的数量及其大致的尺寸分布。
在直读式铁谱仪中，磨粒的沉积原理与分析式铁谱仪相似，只是用一根玻璃沉淀管来代替玻璃基片。制备在试管中的分析油样在重力和虹吸作用下，经过毛细管而进人沉淀管。油样中的铁磁性磨粒在沉积管下面的高梯度强磁场作用下，会有序地沉积在玻璃管底部。大于5μm的大磨粒首先沉积，它们一般沉积在沉积管的入口区；1～2μm的小磨粒沉积在较远处。在大、小磨粒沉积位置分别设置有光束发射装置，光束穿过沉积管，被设置在沉积管另一侧的光电传感器所接收，可以直接测定磨粒浓度的读数。直读式铁谱仪测量磨粒浓度的光路系统如图5所示。这一光电转换测量系统测出的是因磨粒沉积而覆盖沉积管底部而造成的光强衰减值，并用直读单位DL和DS在液晶数码管上直接显示。DL和DS两个光密度读数分别代表大、小磨粒的相对数量，用来表示摩擦副的磨损状态。磨粒在直读式铁谱仪中沉积管内的沉积排列如图6所示。由于磁场力的作用，大磨粒（＞5μm）在沉积管的入口区首先沉积，而小磨粒则按它们尺寸大小实现有序沉降、分布沉积。
直读式铁谱仪的主要特点是能迅速、方便、较准确地测定出机器分析油样中的大小磨粒的相对数量，能对机器的磨损状态给出定量分析，因而对机器工况监测特别有用。
使用直读式铁谱仪分析机器润滑油样的步骤如下：
(1)制备分析油样；
(2)油样在虹吸作用下经毛细管流过铁谱沉淀管；
(3)油样中的磨粒在高梯度磁场的作用下进行沉积；
(4)用光电转换系统测定磨粒的光密度读数，并以DL、DS数码直接显示。
二、分析式铁谱仪
分析式铁谱仪是最早开发出来的铁谱仪，它包含了铁谱技术的全部基本原理。分析式铁谱仪的用途是用来分离机器润滑油样中的磨粒，并能使磨粒依照尺寸大小有序地沉积在一显微镜玻璃基片上，从而制成铁谱片，然后利用铁谱显微镜等观测和分析仪器，实现对磨粒的定性、定量铁谱分析。
分析式铁谱仪将从润滑系统中取得的分析油样经稀释处理后取样到玻璃管中，经微量泵将分析油样输送到安放在磁场装置上方的玻璃基片的上端，玻璃基片的安装与水平面成一定倾斜角，以便在沿油流方向形成一逐步增强的高强度磁场，同时又便于油液沿倾斜的基片向下流动，从玻璃基片下端经导流管排入废油杯中。分析油样中的可磁化金属磨粒在流经高梯度强磁场时，在高梯度磁力、液体黏性阻力和重力联合作用下，按磨粒尺寸大小有序地沉积在玻璃基片上，并沿垂直于油样流动方向形成链状排列。在分析油样从基片上流过之后，经用四氯乙烯溶液洗涤基片，清除残余油液，使磨粒固定在基片上便制成了可供观察和检测的铁谱片。
铁谱片的磨粒尺寸分布。用于沉积磨粒的玻璃基片又称铁谱基片，在它的表面上制成有U形栅栏，用于引导油液沿基片中心流向下端的出口端到废油杯。由于铁谱片需要在光密度计上测量磨粒的百分覆盖面积以估计出磨粒的分布密度，并在光学显微镜和扫描电镜下观察与分析磨粒的形态、大小、数量和成分，故对玻璃基片的纯度、均匀度及表面清洁度等都有一定要求，通常铁谱基片应经特殊处理。
分析式铁谱仪是由磁铁副、两磁极和磁座板（磁轭）共五块磁材料拼装成U形的一个永久磁铁装置。由于该磁铁装置设计独特，又采用特殊的磁性材料，产生的磁场是一个高强度和高梯度的发散强磁场。两磁极间约有lmm的气隙，用铝板隔开，磁铁装置气隙中央的磁感应强度可达1.8T，在垂直方向上的磁感应梯度可达0. 4～0.5T/mm。在这样的磁场作用下，当分析油样流经位于磁场装置上方的玻璃基片时，油样中的磨粒在连续增高的磁场力的作用下被磁化并迅速在谱片上沉积。由于玻璃基片是倾斜安装，故油样中的磨粒在进入磁场后，随着流动会受到一个逐渐增强的梯度磁场作用，使大尺寸磨粒首先在人口端沉积，最小尺寸颗粒通常在出口端附近位置上沉积，从而使磨粒能按照其尺寸大小有序地在铁谱片上沉积。
在磁场的作用下，由于磨粒之间的S极与N极相互吸引，从而使它们在垂直于油液流动方向排列成链状，而已经排列成链状的磨粒因受磁力线和磁场梯度等作用，与其上方继续沉积并排列成链状的磨粒将会相互排斥而分开，故磨粒链之间会保持一定的距离。
