Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Testing of the synchronous fluorescence in application to used lubricate oil characterisation

Baszanowska E., Otremba Z.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 2

39--44

EN

Reliability of the ship propulsion system depends, inter alia, on the quality of lubricate oils. Research indicates that exploitive features of oil are reduced with it runtime in the ship engine circuit. At the present the basic parameters representing exploitive features of oil are: water content, total acid number and total base number or viscosity vs. temperature, anti-wear performance, further: content of additives and their concentrations, reaction products, and other contaminating substances, also magnetically separated large ferromagnetic particles, the size, the shape, the composition and concentration of the abnormal wear particles. Additional properties of oil are described based on atomic emission spectroscopy, granulometry of separated from the lubricant sample by magnets and gravity, permeability changes, as well as rheometric and tribometric characteristics. Complexity of composition of lubricate oil raises the idea to use changes of relative content of any compounds for characterization of oil exploitive features. Fluorescence method is possible to use for oil properties characterisation due to the presence mono and polycyclic compounds in oil that induces fluorescence phenomenon. Therefore identification the fluorescence spectra when exploitation time of oil increases could be novel indicator to monitor of lubricate oil exploitive quality. In this study we present changes of oil fluorescence expressed by synchronous spectra, taking into account working time of exemplary lubricate oil in the ship engine.

2

Spectrum of light absorption as the indicator of lubricate oil dispsersed in the natural water

Baszanowska E., Otremba Z.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 1

61--66

EN

Oil pollutants in the natural water masses – especially in the seawater column – can be found in two forms, namely as dissolved oil or as dispersed one. With a broad set of methods, for studying the complex structure of petroleum products, due to the ability of petroleum products to absorb UV-light, absorbance spectra could be a relevant indicator to oil identification in aquatic environment and could support methods provided by the fluorescence technique. The intention of the study described in this article is to characterise the absorption properties of lubricate oil possible to found in the marine environment. Two types of oil as the representative of lubricate oils using in the ship engines are considered. One form of oil possible to found in the marine environment – oil-in-water emulsion was taken into account for analysis. Dispersed in water lubricate oil samples were prepared for several oil concentration for each type of oil. Spectrofluorometer Aqualog Horiba was used to register the absorbance spectra of oils. Based on the Lambert-Beer law the absorbance spectra were derived and specific parameter – absorption coefficient – for each wavelength of excitation, in the range 240-600 nm, was determined. Obtained results indicate decreasing of the oil absorbance value when excitation wavelength increases. Moreover, basing on the absorbance spectra it could be concluded that the main maximum for this kind of oils is located below 240 nm. However, in the considered range of excitation wavelength small flat peak, centred about 265 nm for both types of oils, was detected. Therefore one could conclude that absorbance of oils could be used as the indicator to detect of oil pollution in the natural environment omitting the labour intensive chemical methodology.

3

Light absorption spectra for lubricate oil quality tracking in the combustion engine

Baszanowska E., Otremba Z.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 1

55--60

EN

The important role in the proper functioning of combustion engines plays the quality of lubricates oil. However, the quality of oil changes with the time of exploitation. Therefore, several parameters for examination of oil quality were determined; however, the indicator for quick and efficient tracking of evolution of oil with exploitation time is still searched. Taking into account the complex composition of oils, the ability of oils components to absorb light in various wavelengths is considered. In the article absorption properties of oils is discussed in relation to the time of circulation of oil in the engine lubricate system. For this study, two lubricate oils designated to lubricate the cylinder of vessel engines with different brightness and transparency were used. Oil samples were dissolved in organic solvent –n-hexane and several oil concentration were prepared based on dilution method. Absorbance spectra for eachsamples of oil were registered in the range of wavelength 240-600 nm. Obtained results indicate the changes of value of absorbance in relation to the kind of oil; however, the shape of absorbance spectra is independent from the kind of oil. For studied kinds of oil, characteristic peak independent from the kind of oil located at 260 nm was determined. Based on Lambert-Beer law absorption coefficient was identified as a potential indicator to oil quality evaluation with the time of exploitation in the engine system. Preliminary test for two fresh lubricate oils allow to conclude that absorption coefficient for selected wavelength located at 260 nm could be a sensitive parameter for quick estimating the degree of deterioration of the oil in engine system.

4

Synchronous fluorescence spectroscopy as a tool for used lube-engine oil description

Baszanowska E., Otremba Z.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2015

|

nr 91

13--20

EN

To proper work of ship engine it is necessary to monitor the quality of oil exploited in ship engine. Therefore it is necessary to expand the knowledge about the futures of oils based on various possible methods which allow track the quality of oil and thereby the engine protect. In the work total synchronous fluorescence spectroscopy as a tool to description of oil properties was applied. To tests the exemplary engine lubricate oil Titan Truck Plus 15W40 was applied. Two forms of oil, respectively, fresh oil and lubricate oil exploited in ship engine about two months were used. Based on the total synchronous fluorescence spectra the peaks typical for both forms of oil were determined. Moreover to distinguish two forms of oil based on total synchronous spectra the distinguishability parameter was defined and wavelength-interval parameter for this kind of oil was determined. Obtained results allow to conclude that synchronous fluorescence spectroscopy seems to be an efficient tool for track the quality of oil exploited in ship engine based on specific parameters.

PL

Dla prawidłowej pracy silnika okrętowego istnieje konieczność śledzenia jakości oleju silnikowego, dlatego też należy poszerzać wiedzę dotyczącą charakterystycznych cech olejów, wykorzystując dostępne metody, które pozwolą zarówno monitorować jakość oleju, jak i jednocześnie chronić silnik przed uszkodzeniem. W pracy rozważane są fluorescencyjne właściwości silnikowego oleju smarnego Titan Truck Plus 15W40 na podstawie całkowitych synchronicznych widm fluorescencji jako narzędzi do śledzenia jakości oleju. Do badań użyto oleju smarnego w formie oryginalnej oraz przepracowanej w silniku okrętowym około dwóch miesięcy. Opierając się na totalnych synchronicznych widmach fluorescencji, wyznaczono charakterystyczne dla tego rodzaju oleju maksima. Ponadto w celu rozróżnienia dwóch postaci oleju i oceny jego jakości wyznaczono parametr interwału długości fali oraz zdefiniowano parametr rozróżnialności obu form oleju. Uzyskane rezultaty pozwalają twierdzić, że fluorescencja synchroniczna wydaje się być dobrym narzędziem do śledzenia zmian jakości oleju eksploatowanego w silniku okrętowym z wykorzystaniem specyficznych parametrów.

5

Lubricate engine oil characterization based on single excitation fluorescence spectroscopy

Baszanowska E., Otremba Z.

Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Gdyni

|

2015

|

nr 91

5--12

EN

In the work the fluorescence spectroscopy based on fluorescence spectra for single excitation wavelength and excitation spectra for single emission wavelength were applied to expand the knowledge about the specific signatures of lubricate oil typically used in ship engine as a tool to oil quality assessment. The fluorescence properties of oil are considered based on an exemplary lubricate-engine oil in two forms: fresh and used oil – exploited an adequate time. Based on the fluorescence spectra for single excitation wavelength and excitation spectra for single emission wavelength the changes of the spectra for both forms of oil are discussed and the peaks typical for both forms of oil were determined. Moreover the specified fluorescence signatures described by selected fluorescence spectrum for excitation wavelength 220 nm as a tool to distinguish the two forms of oil were determined. Additionally, there is discussed the use of total excitation spectrum as a tool to identification two forms of oil.

PL

W pracy przedstawiono metodę spektroskopii fluorescencyjnej jako narzędzia do śledzenia jakości oleju silnikowego, które pozwoli na poszerzenie wiedzy odnośnie do typowych wskaźników różnicujących oleje. Analizę właściwości fluorescencyjnych silnikowego oleju smarnego przeprowadzono, wykorzystując dwa rodzaje widm: widma fluorescencji dla pojedynczej długości fali wzbudzenia oraz widma wzbudzenia dla pojedynczej długości fali emisji. Fluorescencyjne właściwości oleju dyskutowane są w odniesieniu do przykładowego silnikowego oleju smarnego w dwóch formach, odpowiednio, oryginalnej oraz zużytej podczas pracy w silniku okrętowym w odpowiednim czasie pracy. Na podstawie widm fluorescencji, jak również widm wzbudzenia, dyskutowane są zmiany w kształcie widm w odniesieniu do obu form oleju oraz wyznaczone specyficzne piki dla obu form oleju. Ponadto wyznaczono charakterystyczne wskaźniki fluorescencyjne dla rozważanego rodzaju oleju z wykorzystaniem zarówno wyselekcjonowanego widma fluorescencji dla długości fali wzbudzenia 220 nm, jak i wyznaczonego całkowitego widma wzbudzenia jako narzędzia do rozróżniania obu form oleju.

6

Study of lubricate oil properties with engine runtime based on fluorescence spectroscopy

Baszanowska E., Otremba Z.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

2426--2432, CD2

EN

The efficiency of both land and marine transport strongly depends on the engine operation. It is well known that the efficiency of motor operation depends particularly on the kind of oil and oil working time in ship engine. Lubricating oil deteriorate its features with time of exploitation in the combustion engine. In consequence it leads to that the productivity in engine labour decreases. Therefore there is a need to track of oil features as an indicators of oil quality based on all possible measurement method. The work presents the possibility to monitor of oil quality used in ship engine based on fluorescence of oil. For tests lubricating oil Titan Truck Plus 15W40 in forms for different oil working time in ship engine for specified concentration of oil, were used. To measure the total fluorescence spectra (EEMs) of oil samples spectrofluorometer HITACH F-7000 was applied. In this paper we discuss the shape of EEM spectra and the typical fluorescence peaks for this kind of oil depending on working hours in ship engine.

PL

Na jakość transportu zarówno drogowego jak i morskiego istotny wpływ ma praca silnika. Jak wiadomo, efektywność pracy silnika związana jest z rodzajem użytego oleju jak i czasem zużycia oleju jakiemu poddawany jest on w pracującym silniku. Właściwości użytkowe oleju ulegają pogorszeniu z czasem użytkowania w silniku, co istotnie wpływa na pracę układu napędowego. Dlatego też istnieje konieczność wykorzystywania wszelkiego rodzaju metod badawczych pozwalających śledzić jakość oleju. W artykule przedyskutowano możliwość śledzenia jakości oleju w oparciu o metodę fluorescencji wykorzystując właściwości fluorescencyjne olejów. Do badań użyto olej smarny Titan Truck Plus 15W40 w formie oryginalnej oraz kilku formach przepracowanych w silniku okrętowym odpowiednio długi czas. Badania przeprowadzono dla określonego stężenia oleju rozcieńczonego w n-hexanie dla rozpatrywanych czterech form oleju. Do wyznaczania widm zupełnych (EEMs) oleju w obu formach użyty został spektrofluorymetr HITACH F-7000. W oparciu o zmierzone widma zupełne oleju przedyskutowano ich kształt z czasem zużycia oleju w silniku okrętowym. W oparciu o procedurę normalizacji wyznaczonych widm totalnych oleju dyskutowane jest również występowanie charakterystycznych maksimów fluorescencji dla poszczególnych form oleju z czasem jego pracy w silniku okrętowym.

7

Application of optical fiber sensor to study the engine lubricate oil fluorescence

Baszanowska E., Otremba Z.

Logistyka

|

2015

|

nr 4

2419--2425, CD2

EN

Both land and maritime transport as a key component of the world logistics must operate with high reliability, which mainly depends on correct and reliable working of driving machines. Among a lot of factors in proper work of engine system, lubricate oil plays indisputable role. Therefore efficient method of oil monitoring exploitive usefulness is desirable. Lubricate oil loses its quality with time of exploitation in the engine. In consequence it leads to decrease in engine labour efficiency. Therefore there is a need to follow of oil features based on quick and easy measurement method. The paper presents the possibility to monitor the oil quality used in ship engine based on oil fluorescence. To measure the total fluorescence spectra (EEMs) of oil samples the spectrofluorometer combined with optical fiber system were applied. In this paper we discuss the shape of oil EEM spectra using two methods: traditional one - oil is diluted in n-hexane placed in the quartz-cuvette, new one – oil is observed outside spectrofluorimeter through optical fiber sensor. The results obtained using optical fiber sensor gives well prediction for monitor quality of oil directly in engine lubricate circulation.

PL

Kluczowym elementem właściwej logistyki w transporcie zarówno morskim jak i lądowym stanowi układ napędowy. Wśród wielu czynników zaliczanych do prawidłowej pracy układu napędowego, niekwestionowaną rolę odgrywa olej smarny. Dlatego też istnieje konieczność poszukiwania metod badawczych pozwalających szybko i w prosty sposób śledzić jakość oleju, z możliwością pomiaru bezpośrednio w obiegu silnika. W artykule przedstawiono możliwość śledzenia jakości oleju stosowanego w silniku okrętowym w oparciu o metodę fluorescencji. Do badań użyto przykładowego oleju smarnego. W celu pomiaru totalnych widm fluorescencji oleju zastosowano układ pomiarowy, w skład którego wchodziły spectrofluorymetr oraz sensor optyczny. W artykule dyskutowane są widma totalne (EEMs) oleju smarnego przy wykorzystaniu dwóch metod: tradycyjnej z użyciem spectrofluorymetru, gdzie EEMs mierzy się dla oleju rozcieńczonego w rozpuszczalniku (n-heksan) umieszonego w kuwecie kwarcowej oraz nowej - EMMs mierzy się dla nierozcieńczonego oleju, przy użyciu sensora optycznego. Wyniki uzyskane z wykorzystaniem sensora optycznego dają dobre prognozy do monitorowania jakości oleju bezpośrednio w obiegu silnika.

8

Ultraviolet-induced fluorescence of lubricate oils

Baszanowska E., Otremba Z.

Combustion Engines

|

2015

|

R. 54, nr 4

21--25

EN

The paper describes the study on relationship between the engine lubricate oil quality and fluorescence phenomenon. In order to determine the Excitation-Emission spectra (EEMs) of oil samples, a spectrofluorometer combined with an optical fiber system were applied. Two methods of fluorescence measurement: when oil diluted in non-fluorescent solvent (n-hexane) is placed in the quartz-cuvette inside the spectrofluorometer, and when oil sample is placed outside the spectrofluorometer (then EEMs is measured through the optical fiber sensor) were utilized to analyze the shape of EEMs of lubricate oil. Moreover in the second case of measurement, the optical fiber sensor was placed at an angle of 45 degrees to the oil surface, similarly above the oil surface and beneath the oil surface directly submerged in oil. Preliminary measurement results presented in this paper – on one hand – indicate diversity in the shape of EEMs depending on the method of fluorescence measurement, on the other hand – indicate possibility to measure fluorescence of oil directly in engine lubricate oil circuit.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań związku pomiędzy jakością oleju smarnego a zjawiskiem fluorescencji. W celu wyznaczenia widm zupełnych fluorescencji próbek oleju wykorzystano spektrofluorymetr połączony ze światłowodowym systemem pomiarowym. Zanalizowano kształt widm odnoszących się do oleju smarnego w dwóch sytuacjach, gdy: olej jest rozpuszczony w niefluoryzującym medium (n-hexan) i umieszczony jest w przyrządzie w kwarcowej kuwecie oraz gdy próbka oleju znajduje się na zewnątrz przyrządu, sygnał jest przenoszony światłowodem. Ponadto przy pomiarach z zastosowaniem światłowodu ustawiona pod kątem 45° głowica pomiarowa zestawu światłowodowego znajduje się, odpowiednio: w powietrzu nad powierzchnią oleju albo pod powierzchnię oleju. Przedstawione w niniejszym artykule wstępne wyniki badań z jednej strony wskazują na zróżnicowanie kształtów widm zupełnych fluorescencji względem metody pomiarowej, z drugiej strony – wskazują na możliwość wyznaczania fluorescencji bez wstępnej obróbki laboratoryjnej, bezpośrednio w silnikowym obiegu oleju smarnego.

9

Sectrofluorometric characterisation of the lubricate oil

Baszanowska E., Otremba Z.

Journal of Polish CIMAC

|

2014

|

Vol. 9, no 2

17--22

EN

Exploitive features of lubricate oils are externalised by various physical and chemical parameters (for example temperature dependencies of density and viscosity, ignition point or water content). On the other hand it is well-known that fluorescence spectra of various types of crude oils and their derivatives are strongly differ from each other. It is reasonable thesis, that exploitive features of oil may be related to transformations of light inside the oil. Therefore, despite of that fact light transformations strongly depend on chemical composition of oil (especially from the content of cyclic and polycyclic molecules). No one can exclude, that physical conditions are for fluorescence processes closely related to changes of physical and chemical properties of oil (and consequently to exploitive features) as well as to newly arising compounds and intrusions (for example metals, caused by contact with various engine elements). The paper presents spectra of fluorescence of exemplary lubricate oil (Marinol) in various configurations, namely: emission spectrum for individual excitation wavelength, excitation spectrum for single emission wavelength, excitation-emission spectrum, synchronous fluorescence spectroscopy and total synchronous fluorescence spectroscopy. Dynamic structures of those spectra gives reason to conclude that shapes of fluorescence spectra may be controlled by exploitive features of oils.

10

Oil identification based on total synchronous spectra

Baszanowska E., Otremba Z.

Journal of KONES

|

2014

|

Vol. 21, No. 2

15--20

EN

Contribution of marine carriage in the global transport is in permanent developing. It leads to increase the unintentional oil spills, which may induce serious disturbances in functioning of the natural marine ecosystem, especially when it interferes with other technical activities in the marine space. That fact contributes to increase the interest in searching of new research techniques to protect the natural ecosystem. Therefore, the main task of marine international organisations concentrates on the effective and rapid detection of oil spill and on the possibility of identifying oil pollutants as well as on origin of pollution. The purpose of the study is to characterise the oil belonging to the vessel engine lubricate oils. We analyse the stage results of investigations based on one of types of fluorescence spectroscopy, namely: synchronous spectra. To characterise the oil, the Aqualog Horiba spectrofluorometer was applied, which allows performing precise measurement in a short time. Based on the measured excitation-emission spectra, total synchronous fluorescence spectra for oil were obtained using various wavelength intervals. Total synchronous fluorescence spectra of petroleum substances allow finding wavelength interval typical for particular type of oil. This approach could allow obtaining of complex mixtures, such as oils, more efficient description. We discuss the total synchronous fluorescence spectra for engine oil (Marinol type) dissolved in n-hexane in various concentrations of oil as a possible tool proposed to oil type identification. We present changes and variation of the total synchronous fluorescence spectra for oil with various oil concentrations.

11

Spectrofluorimetric characteristics of used lubricating oil

Baszanowska E., Otremba Z.

Diagnostyka

|

2014

|

Vol. 15, No. 4

65--71

EN

Deterioration of lubricate oil in combustion engines enforces measurements of parameters essential for proper operation of define driving system or to certain engine malfunctions indicate. Since the fluorescence phenomenon is known for oil excited by ultraviolet light - the question arises whether fluorescence spectra evolving with the time of exploitation of oil in the engine. In this paper the introductory studies of excitation-emission spectra (EEMs) for chosen lubricate oil are described. Both fresh and used oil (after 593 h of work in a ship engine), was used to measure EEMs. As a result of comparison of EEMs for both fresh and used lubricate oils more significant transformations in fluorescence spectra of oil caused by their exploitation are indicated. Obtained results allow to predict that spectrofluorimetry method could supplement present methods of used lubricating oil testing.

PL

Pogarszanie się właściwości oleju smarnego w silniku spalinowym skutkuje koniecznością monitorowania jego eksploatacyjnych parametrów. Z racji wykazywania przez oleje fluorescencji w świetle ultrafioletowym - powstaje pytanie, czy widma fluorescencji ewoluują wraz z czasem przebywania oleju w obiegu smarnym silnika. W artykule opisane są wstępne analizy zmian zupełnych widm fluorescencji (EEMs) dla różnych stężeń wybranego oleju smarnego. Do pomiaru EEMs oleju użyto dwóch form oleju – świeżego i przepracowanego w silniku okrętowym w czasie 593 h. W następstwie porównania widm uzyskanych dla świeżego i przepracowanego oleju wskazano na zachodzące najbardziej znaczące zmiany we fluorescencji oleju smarnego. Uzyskane wyniki pozwalają sądzić, że spektrofluorymetria mogłaby uzupełnić obecne metody testowania przepracowanego oleju.