一、转子磨损与腐蚀的成因简述

在识别之前，首先要明确导致转子磨损和腐蚀的主要诱因。

1. 磨损成因

• 机械接触：装卸试管、样品不平衡、腔体摩擦等引发局部表面剥落；

• 高速旋转产生微震动：长期累积引发金属表面疲劳；

• 润滑不足或润滑剂不当：加剧金属间直接摩擦。

2. 腐蚀成因

• 酸碱残留：样品渗漏或试剂腐蚀引发局部化学腐蚀；

• 电化学反应：金属转子与不同材料接触时发生电偶腐蚀；

• 长期潮湿环境：氧化反应加速材料退化。

二、目视检查法

1. 光照目检

使用高亮LED灯或冷光源照射转子表面，目检是否存在以下问题：

• 金属表面发乌、粗糙、颜色不均；

• 肉眼可见的裂纹、划痕、麻点；

• 接触部位（如轴套）有异常磨痕。

2. 放大镜/显微镜观察

借助10倍放大镜或电子显微镜（如金相显微镜）观察：

• 表面是否存在微裂纹（fatigue crack）；

• 蚀坑、斑点是否集中分布；

• 涂层是否有脱落、起泡现象。

3. 着色渗透法（PT）

该方法常用于无损检测。步骤如下：

• 将染色渗透剂涂于转子表面；

• 静置10分钟后擦拭表面；

• 喷涂显影剂；

• 使用紫外线灯照射以观察毛细裂纹。

该法对发现微细裂缝、磨损初期痕迹具有极高灵敏度。

三、声学与振动诊断法

1. 启动/停止声响辨别

观察高速离心机启动及停止时是否发出异响，如：

• 规律的“咔咔”声，提示轴心磨损；

• 高频尖叫，可能为金属刮擦。

2. 振动信号分析

使用振动传感器（加速度计）贴在转子或腔体表面，采集其运行中的频率信号，通过FFT变换识别以下现象：

• 不平衡频率：中心不对称导致；

• 局部磨损特征频率：存在重复性振动；

• 轴承损伤信号：伴随高频振动并有调制特征。

振动监测技术广泛应用于预测性维护。

四、重量与对称性检测

1. 重量偏差测试

将转子取出并使用高精度电子天平称重，若较初始值下降明显（≥1g），可能存在金属磨损或蚀损。

2. 对称性测试

通过专业动平衡仪测试其动静平衡状态，若平衡度偏差较大，则提示转子可能发生非对称磨损。

五、材料物理与化学性能检测

1. 金属硬度测试

利用洛氏硬度计或显微硬度仪检测转子表面硬度值。如果检测结果明显下降，说明材料强度下降，可能因疲劳磨损或腐蚀导致。

2. 材料组织观察（切片法）

选取报废转子样本，通过切片、抛光、腐蚀后用显微镜观察金属组织变化：

• 是否出现晶界腐蚀；

• 组织结构是否变形；

• 是否有析出相、裂纹扩展迹象。

3. 化学成分分析

采用能谱仪（EDS）、X射线荧光光谱仪（XRF）对腐蚀区域进行成分检测，判断是否因外源性酸碱侵蚀或材料自身成分变化。

六、表面形貌与粗糙度检测

1. 三维轮廓扫描

使用白光干涉仪或激光扫描共聚焦显微镜，获取转子表面微观三维图像：

• 分析表面形貌变化；

• 评估蚀坑深度与面积；

• 对比不同使用周期下的损伤程度。

2. 表面粗糙度测量

采用接触式粗糙度仪检测Ra值（算术平均粗糙度），一般来说，Ra值上升明显表示表面已经发生显著磨损。

七、腐蚀电位测试

利用电化学腐蚀测试仪，测试金属材料在电解液中的电位变化，判断其是否存在腐蚀趋势。

具体方法：

• 制备腐蚀测试电池；

• 将转子样品与参比电极、辅助电极组建三电极系统；

• 测定其开路电位及极化曲线；

• 根据腐蚀电流密度判断腐蚀速率。

该方法适用于实验室条件下评估转子材料的腐蚀性能。

八、自动化与智能识别技术

1. 图像识别系统

将机器视觉系统与人工智能模型结合，可自动识别转子表面的斑点、裂痕和颜色变化。

• 通过神经网络训练模型学习磨损特征；

• 实现快速、高精度判断。

2. 数字孪生系统

将转子的实际使用情况输入模拟系统，结合应力仿真与疲劳寿命模型，预测可能出现的损伤区域，提前制定检查重点。

3. IoT传感器监测

通过温度、振动、转速、湿度等参数的实时采集与上传云端，结合历史数据形成“健康指数模型”，提示用户是否需要检查转子。

九、转子磨损/腐蚀识别标准与判废依据

依据制造商手册与行业标准，如：

• ASTM E1444（磁粉检测标准）；

• ISO 9001/17025中设备管理条款；

• 国家药品监管GMP附录。

常见判废指标：

• 表面裂纹长度大于2mm；

• 腐蚀深度超过1mm；

• 动平衡偏差超出0.1g；

• 转子疲劳寿命到期（如超过使用次数或累计转速）。