Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 25. 19 juni 1956 - Radioaktiv spårteknik för mätning av cylinderslitning
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
12 juni 1956
593
Radioaktiv spårteknik
för mätning av cylinderslitning
539.155.2.004.14 : 620.178.16
621-222
Om alla på en motors cylinderslitning inverkande
faktorer, olja, bränsle, motorkonstruktion och
driftförhållanden samt i dessa ingående delfaktorer, skulle tas i
betraktande vid provningar, skulle teoretiskt ett komplett
program för dessa bli svindlande stort. Även med de av
praktiska möjligheter och behov betingade
begränsningarna blir emellertid forskningen på detta område mycket
komplicerad, omfattande och dyrbar. Härtill bidrar, att
den vanliga metodiken med bestämning av slitna detaljers
viktförlust, mätning av deras dimensionsminskning eller
kemisk analys av den vid körningen använda oljan
fordrar långvariga prov (40—100 h) för att man skall få fram
ett enda värde. Vid denna provningsmetodik fordras
nämligen relativt stor avnötningsmängd för att vägning,
mätning eller analysering skall kunna ske.
Spårämnestekniken med radioisotoper kan sägas innebära
en revolution på detta område (Tekn. T. 1952 s. 605; 1953
s. 336) på grund av den ojämförliga snabbheten och
noggrannheten vid provning av cylinderslitning. Så små
av-nötningsmängder som 50 jig/min kan mätas med denna
metod. Under vissa omständigheter möjliggörs t.o.m.
kontinuerlig mätning och registrering i form av kurvor av
nötningsförlopp i motorn, samtidigt som denna körs. Man
nöjer sig i regel med att mäta översta kannringens
slitning, då denna kan antas vara i stort sett proportionell
mot cylinderslitningen. Man kan emellertid lika lätt mäta
kolvens, cylinderloppets (fodrets), lagrens eller
transmissionsdrevens slitning. Man kan t.o.m. mäta tjockleken hos
avsättningarna i förbränningsrummet, medan de
tillkommer.
Metodiken för radioaktiv mätning av cylinderslitning i
laboratoriemotorer börjar numera i viss grad
standardiseras1’5, även om detaljförbättringar alltjämt kan väntas.
Man låter vevhusoljan cirkulera genom ett utanför
provmotorn beläget kärl under provkörning av motorn, som
har sin översta kolvring aktiverad i en reaktor. Provkärlet
för oljan med avnötningspartiklar är ofta av mässing och
inneslutet i ett blyhölje (fig. 1). Oljan brukar kylas till ca
25°C efter utgången från motorn och upphettas efter
mätningen till den i motorn rådande oljetemperaturen.
En GM-räknare används i regel, åtminstone i USA, för
räkning av impulserna (strömstötar), och denna doppas
ned i provkärlet. Räkningen varje gång brukar ta 50—100
min. Till räknaren ansluts en skala och eventuellt en
automatisk registreringsapparat, som noterar resultatet med
intervaller på 1, 2 och 4 h. Skalan kan ånge antalet
impulser i hundratal per tidsenhet. Genom denna anordning
befrias man från arbetet med att under provets gång med
jämna mellanrum ta oljeprov direkt från motorns vevhus
och efter mätningen åter fylla tillbaka oljan i motorn.
Med en scintillationsmätare erhålls emellertid väsentligt
snabbare räkning. Impulserna utgörs här av ljusblixtar
som uppstår genom fluorescens. Räkningshastigheten är
ca 50 gånger större än vid GM-räknare.
Scintillationsmäta-ren är även mer känslig för y-strålning, som ur
mätsynpunkt är viktigare än ^-strålning. Som nämnts kan man
med denna mätare, kompletterad med lämplig apparatur,
kontinuerligt erhålla utskrivna kurvor över
slitningsförlopp under provets gång. I synnerhet för kortvariga
förlopp, såsom kallstarter och tillfälliga knacknings- och
glöd-tändningsförlopp, är detta mycket fördelaktigt.
Impulserna ger i och för sig blott relativa världen.
Eftersom man vanligen önskar få absoluta värden på slitningen,
får man före proven genom uppmätning skaffa sig ett re-
ferensprov, dvs. mäta antalet impulser per tidsenhet, som
motsvarar en känd viktsmängd av det aktiverade
undersökningsmaterialet i den givna oljemängden
(kalibrerings-faktor ungefär ±7 %). Mätningarna ger ackumulerade
värden och en slutkontroll erhålls, om man efter provets
slut kan fastställa den undersökta detaljens viktminskning.
Före proven skall bakgrundsaktivitetens (den naturliga
radioaktiviteten i jord och luft) inverkan på motoroljan
uppmätas för erforderlig korrigering av resultaten.
En del säkerhetsåtgärder med hänsyn till strålningens
verkan på de personer, som har hand om provningarna,
måste alltid vidtas. Redan har nämnts, att provkärlet
innesluts i ett blyhölje. Den aktiverade detaljen förvaras under
transporten likaledes i en blylåda. Genom att mätningen
under proven sker på tämligen stort avstånd från motorn
— provkärlet förläggs några meter från motorn — ökas
säkerheten ytterligare. Motorns metall och vattenrum ger
dock ett gott skydd, sedan kannringen inmonterats.
Vid handhavandet har montörerna skyddshandskar av
gummi, glasögon samt specialverktyg med långa handtag.
Vidare bär de på skyddsrockarna små remsor eller blad
av film, vars svärtning är ett mått på den radioaktiva
strålningsenergin i rummet. Filmerna kontrolleras
periodiskt. Som riskfri ur allmän hälsosynpunkt anses en
stråldos, mottagen av hela kroppen, av högst 0,1 R per 8 h
arbetsdag. Praktiken visar, att dosen vid ifrågavarande
arbete icke överstiger hälften av detta värde, enligt vissa
uppgifter icke ens femtedelen.
Efter uttaget ur reaktorn får kannringen icke sändas till
provrummet på ca 4 veckor, varefter dess aktivitet nedgått
till 1—2,5 mC. Kannringen kan bestå av enbart gjutjärn,
men vanligen innehåller den även små mängder mangan,
fosfor och ibland viss legeringsmetall, t.ex. kobolt.
Omedelbart efter uttagning ur reaktorn är manganisotopen
MMn den mest aktiva källan till /^-strålningen. Den är dock
kortlivad. Även fosforisotopen ^P och järnisotopen B9Fe
har att börja med tämligen stark j?-strålning. Efter ca 4
veckor är de båda senares aktivitet dock betydligt minskad
och manganisotopens praktiskt taget slut. Resterna av
instrålningen och y-strålningen är dock tillräckliga för att
motivera de förutnämnda skyddsåtgärderna. Strålningen
härrör huvudsakligen från 59Fe samt i någon mån av
koboltisotopen ^Co, om detta material ingår.
Radioaktiv mätning av cylinderslitning har sedan 1948
i alltmer ökad grad använts i amerikanska laboratorier,
huvudsakligen oljelaboratorier samt sedan några år även
i England4. I USA synes man även ha börjat använda
radioaktiv spårteknik vid fältprov, dvs. i bilmotorer under
körning på väg. Endast en mycket kortfattad rapport
härom (ingen beskrivning av metodiken)2 har jag emellertid
kunnat finna i den utländska facklitteraturen. Den gällde
Fig. 1. Schema för oljesystem (torrsumpsystem) i
labora-toriemotor vid radioaktiv mätning av kolvringsslitning.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
