[0001] 本申请涉及铁谱分析和电镜能谱分析技术领域，具体而言，涉及一种滤膜及滤膜应用方法。

[0002] 油液监测技术是一项给机械设备“抽血体检”的技术，通过对设备在用润滑油进行理化、污染、磨损三个方面指标的检测，可以获取机械设备的油质信息和磨损信息，从而反
映设备的整体运行状态。为了判断机械设备的磨损程度和磨损部位，避免设备严重磨损和
停机故障的发生，通常采用的技术手段是通过显微镜对设备在用润滑油进行铁谱分析，并
对特定的磨粒进行电镜能谱分析。

[0003] 铁谱分析是油液监测技术中反映设备磨损最关键的检测项目，其主要技术原理是通过磁场或过滤的方式，将在用润滑油中的磨损金属颗粒分离出来并制备成谱片，然后在
显微镜下观测谱片上磨损金属颗粒的浓度、尺寸、形态、材质等信息，从而综合评估设备的
磨损情况。

[0004] 对油中的磨粒进行电镜能谱分析，是将铁谱分析谱片中分离出来的磨损金属颗粒随机粘附在贴有导电胶的钉台上，然后放入电镜能谱仪中对颗粒进行检测分析，从而可以
获取颗粒的高分辨率的表面微观形貌，以及颗粒的具体元素含量。

[0005] 通过将铁谱显微镜中观测到的磨损金属颗粒信息，与电镜能谱分析中检测到的磨损金属颗粒形貌和成分信息相结合，可以诊断出机械设备的磨损程度和磨损部位。

[0006] 现有技术通过将铁谱分析和电镜能谱分析相结合，可以诊断出设备的磨损程度和磨损部位，但是在实际分析过程中仍然存在以下两个主要问题。

[0007] 第一，在铁谱分析和电镜能谱分析过程中，两者的视场无法保持一致，且难以锁定特定的磨损金属颗粒。在铁谱分析过程中，主要是通过显微镜对谱片进行观测和拍照，从而
获取磨损金属颗粒的显微形貌信息和彩色图片。在进行铁谱分析谱片的显微镜观测后，如
果需要对某个颗粒或某片区域的颗粒进行高倍率微观形貌分析或进行元素成分分析时，则
要对颗粒进行电镜能谱检测分析。现有技术是使用电镜专用导电胶在铁谱分析的谱片上粘
取颗粒，然后放入电镜能谱仪中检测。这种操作难以准确锁定某个特定颗粒或某片区域的
颗粒，并且不能保证颗粒在导电胶的粘取过程中不脱落，且不能保证某片区域颗粒整体的
视场不变换位置。

[0008] 第二，铁谱分析中的谱片不导电，无法直接放入电镜能谱仪中进行检测，且在电镜能谱检测时需要二次制样。现有的铁谱分析的谱片主要包含玻璃基片和微孔滤膜两种，都
因为不导电而无法直接进行电镜能谱检测。经实验验证，在放入电镜能谱仪之前，对玻璃谱
片和滤膜谱片进行喷金处理，实际导电效果依然很差，且无法满足电镜拍摄和能谱检测的
要求。

[0037] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常
在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因
此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的
范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做
出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

[0038] 在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

[0039] 并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领
域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

[0040] 此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或点连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的联通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

[0041] 此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

[0042] 在一个实施例中，一种滤膜，应用于磨损颗粒的铁谱分析和电镜能谱分析，所述滤膜具有一承载面，用于承载磨损颗粒；所述承载面上设有第一方向标记，所述第一方向标记
用于与电镜载物台上的第二方向标记相对应；所述承载面上设有一个或多个标记圈，所述
标记圈用于与电镜载物台的钉台相对应，部分磨损颗粒位于所述标记圈中。

[0043] 如图1所示，一实施例的滤膜10，应用于磨损颗粒的铁谱分析和电镜能谱分析，所述滤膜10具有一承载面100，用于承载磨损颗粒，例如承载设备润滑油中的磨损金属颗粒；
所述承载面100上设有第一方向标记110，所述第一方向标记110用于与电镜载物台上的第
二方向标记相对应；所述承载面100上设有一个或多个标记圈120，所述标记圈120用于与电
镜载物台的钉台相对应，部分磨损颗粒位于所述标记圈120中。在本实施例中，所述滤膜10
用于放置在电镜的载物台上，所述第一方向标记110用于与电镜载物台的第二方向标记上
下相对，所述第一方向标记110与第二方向标记的方向相同。在其中一个实施例中，电镜载
物台的第二方向标记为电镜载物台的推入缺口处的位置。

[0044] 上述的滤膜10，用于对设备的在用润滑油进行磨损颗粒的过滤以制成谱片，由于滤膜10的承载面100上设置了第一方向标记，因此在进行铁谱分析摆放滤膜10时，第一方向
标记110使得滤膜10有一个摆放方向，例如指向南北方向，在电镜能谱分析摆放滤膜10时，
将第一方向标记110与电镜载物台的第二方向标记对齐，比如第一方向标记110与电镜载物
台的推入缺口处的位置相同，使得第一方向标记110指向南北方向，这样使得两次观测时滤
膜10摆放的方向和位置相同，保证了铁谱分析与电镜能谱分析中的视场完全一致；由于滤
膜10的承载面100上设置了标记圈120，部分磨损颗粒位于标记圈120中，这样通过锁定某个
标记圈120或者某几个标记圈120，可以准确获取某些磨损颗粒或磨粒区域在滤膜10上的位
置信息，即可以获取某个标记圈120或者某几个标记圈120的磨损颗粒的位置信息，即可以
快速定位特定的磨损颗粒或磨粒区域，磨粒区域即磨损颗粒所处的区域，第一方向标记110
与标记圈120配合可以更快实现定位。

[0045] 在其中一个实施例中，所述第一方向标记110位于所述承载面100的边缘，这样便于与电镜载物台的推入缺口的位置对应。在其中一个实施例中，所述第一方向标记110为标
记线，通过标记线定位，可以快速准确地实现两次观测室滤膜10摆放的方向和位置相同。在
其中一个实施例中，在所述承载面100上印刷一条直线形成所述第一方向标记110。

[0046] 在其中一个实施例中，所述滤膜10为圆形状，所述滤膜10的直径为第一预设直径，所述第一预设直径用于与电镜载物台的直径相适配，由于标准的电镜载物台的上表面为圆
形，因此滤膜10的形状设置成圆形，便于与电镜载物台配合，直径也与电镜载物台相适配，
在本实施例中，所述第一预设直径与电镜载物台的直径大小相等，因此便于准确和充分地
对滤膜10上的磨损颗粒进行观测和分析。在其中一个实施例中，所述滤膜10的直径为
在其中一个实施例中，所述滤膜10的直径为 由于
标准的电镜载物台的直径大多集中在 因此滤膜10的直径设置为
与电镜载物台的尺寸实现较好的配合，提升了滤膜10的适用性。在其中
一个实施例中，所述滤膜10的直径为 为滤膜10的典型尺寸。

[0047] 在其中一个实施例中，所述标记圈120为圆形状，所述标记圈120的直径为第二预设直径，所述第二预设直径用于与电镜载物台的钉台的直径相适配，由于标准的电镜载物
台的钉台的上表面为圆形，因此标记圈120的形状设置成圆形，便于与钉台配合，直径也与
钉台相适配，便于标记圈120与钉台对准，标记圈120的位置、形状和尺寸分别与钉台相适
配，在本实施例中，所述第二预设直径与钉台的直径大小相等，因此实现了在标准载物台的
钉台位置处观测磨粒，这样可以在电镜控制软件中快速定位，准确获取特定磨粒在滤膜10
上的位置信息，从而能快速定位和锁定特定的磨粒或磨粒区域。在其中一个实施例中，所述
标记圈120的直径为 在其中一个实施例中，所述标记圈120的直径为
由 于标准的电 镜载 物台的钉台 的直径 大多集中 在
因此滤膜10的直径设置为 与钉台的尺寸实
现较好的配合，便于准确定位。在其中一个实施例中，所述滤膜10的直径为

[0048] 在其中一个实施例中，所述标记圈120的数目为多个，其中一个所述标记圈120位于所述承载面100的中心，其他所述标记圈120间隔分布于所述承载面100的边缘，且环绕位
于所述承载面100的中心的所述标记圈120。当电镜的载物台具有多个钉台时，且滤膜10尺
寸与电镜载物台适配时，滤膜10上可以设置多个标记圈120与多个钉台对应，这样通过钉台
位置可以快速定位标记圈120，从而快速定位磨粒或者磨粒区域。在其中一个实施例中，所
述标记圈120的数目为9个，其中1个位于承载面100的中心，其他8个位于承载面100的边缘，
且环绕位于中心的标记圈120，由于标准载物台的钉台数目为9个，将标记圈120的数目设置
于钉台的数目相等，可以更加准确和充分地实现对磨粒或磨粒区域快速定位，本实施例中，
滤膜10的直径是典型的尺寸，即

[0049] 在其他实施例中，滤膜10的直径不是典型的尺寸，则滤膜10上的标记圈120的数量可以适当增多或减小，标记圈120在滤膜10上的分布保证均匀排列且互不相交，保证先均匀
排列一周在滤膜10的承载面100的外圈，即边缘处，再排列一个在滤膜10的承载面100的中
心。在其中一个实施例中，当滤膜10直径减小为20mm以下时，滤膜10上的位置标记圈120的
数量为1个，且只排列于滤膜10的承载面100的中心。

[0050] 在其中一个实施例中，所述标记圈120的数目为一个，所述标记圈120位于所述承载面100的中心，此时滤膜10相对于载物台尺寸较小，且标记圈120占承载面100的面积比例
较大，因此承载面100设置一个标记圈120就够了，设置在中心位置较优。

[0051] 在其中一个实施例中，所述滤膜10的过滤孔的孔径小于或等于10μm。由于磨损金属颗粒的尺寸大多集中在10μm～100μm之间，虽然也有部分磨粒的尺寸小于10μm或大于100μm，但是一般大于10μm才被称之为异常磨损颗粒，具备较大的故障诊断分析价值；因此滤膜
10的孔径应该小于等于10μm能够让在用润滑油中的异常磨损金属颗粒被分离出来。

[0052] 在其中一个实施例中，所述过滤孔的孔径小于或等于2μm，这样过滤孔的孔径控制在足够小的水平，可以尽量避免油中磨损金属颗粒信息的流失。

[0053] 在其中一个实施例中，油品的黏度会决定过滤的难易程度及过滤时间的长短，黏度越低越容易被过滤。根据在用油黏度的不同，可选择典型的滤膜10孔径为0.45μm、0.8μm、
1.2μm。

[0054] 在其中一个实施例中，所述第一方向标记110和所述标记圈120打印设置于所述承载面100上，所述第一方向标记110和所述标记圈120的印刷油墨包括液体硫化黑，在铁谱分
析的谱片制备过程中，由于有些油品的黏度较高，一般需要使用溶解汽油进行稀释，从而使
在用润滑油能被顺利过滤，油中的磨损金属颗粒能被顺利分离并沉积在滤膜10上，这样打
印第一方向标记110的印刷油墨选用了液体硫化黑就不会不溶于润滑油和汽油，使得第一
方向标记110保存在滤膜10上，同理使得标记圈120也保存在滤膜10上。在其中一个实施例
中，所述第一方向标记110和所述标记圈120的印刷油墨还可以为其他的不溶于润滑油和汽
油的印刷油墨。

[0055] 在其中一个实施例中，所述滤膜10为导电膜，由于滤膜10为导电膜，因此使得滤膜10制成的谱片能够导电，可以直接放入电镜能谱仪中进行检测，且在电镜能谱检测时无需
二次制样，即无需再次制作一个检测样品进行电镜能谱检测；相比于对传统的玻璃谱片和
滤膜10谱片进行喷金处理，不仅导电效果好，而且能够满足电镜拍摄和能谱检测的要求。

[0056] 在其中一个实施例中，所述滤膜10为非金属导电膜，由于磨损金属颗粒是从机械设备的摩擦副上分离下来的，其材质一般都是金属，使用非金属的材料制备滤膜10，可以在
电镜能谱检测过程中，避免滤膜10的材料中的元素对磨损金属颗粒的元素含量造成干扰。
在其中一个实施例中，所述滤膜10为非金属导电纤维材质，所述滤膜10包括炭黑系导电纤
维和导电高分子型纤维中的一种。

[0057] 一种滤膜应用方法，采用上述任一实施例所述的滤膜实现，所述滤膜应用方法包括如下步骤：制备磨粒谱片，磨粒谱片包括滤膜和滤膜上的磨损颗粒；对磨粒谱片进行干
燥；将磨粒谱片在显微镜下摆放，然后对谱片上的磨损颗粒进行第一次观测和分析，并确定
此时滤膜的第一方向标记的摆放方向；根据滤膜的标记圈确定磨粒谱片上的特定位置；将
磨粒谱片放置在电镜载物台上，滤膜的第一方向标记和电镜载物台的第二方向标记对应，
且使得与第一次观测时第一方向标记的摆放方向相同，根据标记圈对目标区域的磨损颗粒
进行电镜微观形貌分析和能谱元素含量检测。

[0058] 如图2所示，一种滤膜应用方法，采用上述任一实施例所述的滤膜实现，所述滤膜应用方法包括如下步骤：

[0059] 210、制备磨粒谱片，磨粒谱片包括滤膜和滤膜上的磨损颗粒。在其中一个实施例中，使用与滤膜10相对应的过滤设备进行过滤以制成包括磨损颗粒和所述滤膜的磨粒谱
片。在其中一个实施例中，使用与滤膜10直径相对应的漏斗和真空泵进行过滤。

[0060] 220、对磨粒谱片进行干燥。用于使磨损颗粒和滤膜上的在用油及溶剂挥发。在其中一个实施例中，将磨粒谱片放入真空干燥箱中进行干燥，使磨粒和滤膜10上的在用油(润
滑油)和溶剂(溶剂汽油)能充分挥发，且真空环境能够尽量避免磨粒的氧化，从而避免影响
电镜仪器的使用以及能谱检测的结果。

[0061] 230、将磨粒谱片在显微镜下摆放，然后对谱片上的磨损颗粒进行第一次观测和分析，并确定此时滤膜10的第一方向标记110的摆放方向。

[0062] 240、根据滤膜10的标记圈120确定磨粒谱片上的特定位置。在其中一个实施例中，在铁谱分析的显微镜观测期间，对特定的某个区域进行显微镜拍照以获取磨粒彩色图片，
然后通过该区域的标记圈120确定位置并记录下来。

[0063] 250、将磨粒谱片放置在电镜载物台上，滤膜10的第一方向标记110和电镜载物台的第二方向标记对应，且使得与第一次观测时第一方向标记110的摆放方向相同，根据标记
圈120对目标区域的磨损颗粒进行电镜微观形貌分析和能谱元素含量检测。

[0064] 上述的滤膜应用方法，滤膜用于对设备的在用润滑油进行磨损颗粒的过滤以制成谱片，由于滤膜10的承载面100上设置了第一方向标记，因此在进行铁谱分析摆放滤膜10
时，第一方向标记110使得滤膜10有一个摆放方向，例如指向南北方向，在电镜能谱分析摆
放滤膜10时，将第一方向标记110与电镜载物台的第二方向标记对齐，比如第一方向标记
110与电镜载物台的推入缺口处的位置相同，使得第一方向标记110指向南北方向，这样使
得两次观测时滤膜10摆放的方向和位置相同，保证了铁谱分析与电镜能谱分析中的视场完
全一致；由于滤膜10的承载面100上设置了标记圈120，部分磨损颗粒位于标记圈120中，这
样通过锁定某个标记圈120或者某几个标记圈120，可以准确获取某些磨损颗粒或磨粒区域
在滤膜10上的位置信息，即可以获取某个标记圈120或者某几个标记圈120的磨损颗粒的位
置信息，即可以快速定位特定的磨损颗粒或磨粒区域，磨粒区域即磨损颗粒所处的区域，第
一方向标记110与标记圈120配合可以更快实现定位，从而对特定区域的磨损颗粒进行电镜
微观形貌分析和能谱元素含量检测。

[0065] 在本申请所有实施例中，“大”、“小”是相对而言的，“多”、“少”是相对而言的，“上”、“下”是相对而言的，对此类相对用语的表述方式，本申请实施例不再多加赘述。

[0066] 应理解，说明书通篇中提到的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在本实施例中”、“本申请实施例中”或“作为一种可选的实施方式”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定特征、结构或特性可以以任意
适合的方式结合在一个或多个实施例中。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的
实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

[0067] 在本申请的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的
实施过程构成任何限定。

[0068] 以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵
盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应与权利要求的保护范围为准。