分析式铁谱仪是最先发明、最基本和最具有铁谱分析技术特点的铁谱仪。他与铁谱显微镜组成铁谱分析系统。分析式铁谱仪由磁铁、微量空气泵、毛细胶管、排油导管、废油杯和玻璃基片组成。其中,玻璃基片为一个60mm*24mm,厚度为0.17mm的盖波片,其中间有一个“U”形非浸润油带。
分析式铁谱仪工作原理如下:试管内盛有取自机械润滑系统的分析油样,由于微量泵的旋转,毛细胶管在压轮的作用之下,在其前部形成一个负压区,将油样从试管中抽出,在压缩空气的作用下,油样被压滴在倾斜放置在高梯度强磁铁上方的基片上。油样受重力作用在沿铁谱基片自然流量的过程中,所含机械磨损颗粒由于受到重力、浮力、粘滞阻力以及磁场作用力的复合作用,根据其自身粒度由大到小有序的沉积在玻璃基片上。当油样被全部抽出后,用同样的方法,将固定剂泵到玻璃基片上,然后将经固定和清洗之后的磨粒制成普片。利用铁谱显微镜对磨粒进行观察,就可以得到有关其形态、大小、成分等结果。另外,还可以用传统的光密度测量方法,得到表征大小磨粒面积的百分比结果,这些结果将反映出机械摩擦副磨损状态的重要信息。
铁谱显微镜是观察铁谱基片沉积磨粒的主要手段。显微镜有生物显微镜和金相显微镜,前者是利用透射光的原理,后者是利用反射光的原理。铁谱显微镜之所以采用上述双光源是由其所观察的磨粒特征决定的。通常铁谱基片上沉淀的颗粒包括金属氧化物、非金属氧化物和其他有机物以及杂质等,两种光源的组合,可以鉴别不同特征的磨损颗粒。
反射光经过双路镜折射后向下穿过物镜射到铁谱基片上,然后反射向上经过物镜、双路镜达到目镜。透射光从显微镜的下部发出,经过折射镜折射后向上穿过载物台上铁谱进入物镜,再通过双路镜到达目镜。
通过上述分析可知,分析式铁谱仪不仅能够提供关于磨损程度的信息,而且还可以通过对磨损颗粒形貌和成分的观察,判断磨损发生的部位和产生的机理,它是定性和定量分析磨损颗粒的一种良好手段。