AI赋能机械工程师示例

当前，AI很火，虽然很多公司都在禁用AI，但这个东西，就像一个潘多拉魔盒，打开了就不可能再关上的，我们没有办法阻挡其前进的脚步，作为个人，笔者认为还是尽早接触，尽早为我们所用为妙。

案例一：AI辅助孔板流量计算

23年大修时，我们做了一个设备改造，在满足工艺需求的前提下，将一台水泵的叶轮直径从317mm变更为250mm。变更叶轮后，因为泵出口压力降低，如果要保证泵的最小回流流量不变，原来管道上的孔板需要变更直径，基于这个需求，咨询了GPT4。

User: 你是一个管道工程师，精通孔板流量计算。

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User: Q流量为21000kg/h, 流量系数C请帮助我取一个圆形孔板的一般经验值，ΔP孔板两侧压力差取1.2MPa,密度取965千克每立方米，请协助我计算需要多大的孔板直径，可以满足21000kg/h的流量要求，注意各单位的换算。

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User: 现在我的压力差变为了ΔP=0.8MPa，同样需要满足21000 kg/h流量要求，我的孔板直径应该设置为多少毫米？

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User: 现在我已经设置好了孔板，但是安装到现场后，我发现孔板后管道噪音很大，管道后弯头出现被冲刷减薄现象。现在我想在刚才计算得到直径的流量孔板（记为孔板1）后再设置一个多孔孔板（记为孔板2）以改变噪音和冲刷现象，这个多孔孔板（即孔板2）需要对流量的影响较小。请问这样可行吗？请给出你的意见，意见内容包括：多孔孔板（即孔板2）孔数量及直径的要求，与孔板1的距离等。如果我的方案不行，请给出你的建议。

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我查找了我们改造叶轮之前安装的孔板直径，安装为16mm，比GPT计算的15.4mm，留有一定的余量。GPT的分析和计算是正确无误的。

同时，对孔板降噪的答复还是比较专业且可行。

案例二：AI辅助润滑油分析报告解读

近期我们做了压缩机的润滑油分析，分析结果显示润滑油存在污染，于是，我上传报告，让AI帮我解读下，使用的AI为这两天超级火的KIMI，据说正在内测200万字上下文的AI大模型，对超长附件中文理解和总结能力超强。

首先，我上传了约10个SGS的润滑油分析报告，报告格式大概是这样的。

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上传完成后，我开始咨询问题，如下：

User: 请扮演机械润滑专家，附件是同一台压缩机不同时间点的润滑油分析结果报告，帮我比较各个分析指标的变化趋势，重点讲解那些存在较大变化的指标。分别解读该指标的意义

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Kimi: 根据提供的润滑油分析结果报告，我们可以对同一台压缩机在不同时间点的润滑油状况进行比较和分析。以下是对关键指标变化趋势的解读：

  1. 运动粘度(40°C): 运动粘度是衡量润滑油流动性的重要指标。从报告中可以看出，运动粘度在不同时间点有所变化，但整体变化不大。粘度的稳定表明润滑油的流动性能保持相对一致。

  2. 水分含量 (ppm): 水分含量是影响润滑油性能的关键因素之一。报告显示，水分含量在不同时间点有所波动，但均未超过500 ppm的界限值。水分含量的增加可能会导致润滑油的乳化和腐蚀问题，因此需要持续监控。

  3. 总酸值 (TAN, mgKOH/g): 总酸值反映了润滑油中酸性物质的含量，是评估油品氧化程度的指标。报告中总酸值在不同时间点有所变化，但均低于0.10 mgKOH/g的界限值，表明润滑油的氧化程度较低。

  4. 颗粒数 (ISO4406): 颗粒数是衡量润滑油污染程度的指标。报告显示，颗粒数在不同时间点有所变化，特别是在30324571号样品中，颗粒数显著增加，达到了20/17/13的等级，这可能表明设备内部污染程度增加，需要采取清洁措施。

  5. RULER试验: RULER试验用于评估润滑油中添加剂的含量。报告显示，RULER 1-Amine和RULER 2-Phenol的百分比在不同时间点有所变化，但在30324571号样品中，两者的百分比均有所下降，这可能意味着添加剂的消耗或降解。

  6. 氧化度和硝化度 (FTIR,ASTM E2412): 氧化度和硝化度通过红外光谱分析来评估润滑油的氧化和硝化情况。报告显示，这两个指标在不同时间点均保持在较低水平，表明润滑油的氧化和硝化程度得到了良好控制。

  7. 空气释放时间 (ASTM D3427): 空气释放时间衡量润滑油中溶解空气的释放速度。报告显示，空气释放时间在不同时间点有所变化，但均在正常范围内，表明润滑油的空气分离性能良好。

  8. 泡沫特性 (ASTM D892): 泡沫特性包括泡沫倾向性和泡沫稳定性，这些指标反映了润滑油在空气接触时产生泡沫的倾向及其稳定性。报告显示，泡沫特性在不同时间点有所变化，但均在正常范围内，表明润滑油的抗泡性能良好。

总结来说，大部分指标在不同时间点的变化不大，表明润滑油的整体性能保持稳定。然而，颗粒数的显著增加是一个值得关注的问题，可能需要进一步的清洁和维护措施。其他指标如添加剂含量的下降也可能需要关注，以确保润滑油的性能不受影响。

User: 这些附件中，按日期顺序，颗粒数的趋势变化是怎么样的？请说得具体一点

Kimi: 根据提供的附件，我们可以分析颗粒数（ISO 4406）随时间的变化趋势。以下是按日期顺序对颗粒数的具体分析：

  1. 样品编号 09612135 (取样日期 13/02/2020): 颗粒数 (4/6/14): 15/13/9

  2. 样品编号 09930645 (取样日期 06/08/2020): 颗粒数 (4/6/14): 17/14/10

  3. 样品编号 30107041 (取样日期 09/04/2021): 颗粒数 (4/6/14): 19/16/11

  4. 样品编号 30673874 (取样日期 05/07/2022): 颗粒数 (4/6/14): 15/11/8

  5. 样品编号 30322805 (取样日期 05/05/2023): 颗粒数 (4/6/14): 20/18/14

  6. 样品编号 30324571 (取样日期 20/02/2024): 颗粒数 (4/6/14): 20/17/13

从上述数据可以看出，颗粒数在最初两次取样（2020年和2021年）之间有所增加，特别是在大于14微米的颗粒类别中。然而，到了2022年7月的取样，颗粒数有所下降，尤其是在大于14微米的颗粒类别中。这可能表明在这段时间内进行了一些清洁或维护措施，以减少污染物。

然而，到了2023年5月的取样，颗粒数再次上升，特别是在4微米和6微米类别的颗粒中。这可能是由于设备运行中的磨损或其他污染源导致的。到了2024年2月的取样，颗粒数仍然较高，表明污染问题可能尚未得到有效控制。

总体来说，颗粒数的趋势显示出一定的波动，特别是在2023年和2024年的取样中，颗粒数的增加可能指示了设备内部污染的加剧。这需要通过定期的清洁、维护和监控来解决，以确保润滑油和设备的最佳性能。

User: 请帮助在网络上找一些资料，解释ISO 4406中关于4μm、6μm、14μm颗粒物这个指标，“颗粒数 (4/6/14): 20/17/13”是什么意思，值在多少才是合理的？

Kimi: ISO 4406是国际标准化组织（ISO）制定的一项标准，用于评估液压油和润滑油中固体颗粒污染物的数量和大小。这项标准使用自动颗粒计数器来测量不同尺寸范围内的颗粒数量，通常关注的颗粒尺寸包括4微米（μm）、6微米和14微米。

在ISO 4406标准中，“颗粒数 (4/6/14): 20/17/13”这个指标具体含义如下：

  • 4μm颗粒数：表示每毫升油样中大于或等于4微米的颗粒总数，这里是20个。
  • 6μm颗粒数：表示每毫升油样中大于或等于6微米的颗粒总数，这里是17个。
  • 14μm颗粒数：表示每毫升油样中大于或等于14微米的颗粒总数，这里是13个。

这些数值越低，表示油样中的清洁度越高，颗粒污染越少。颗粒污染物可能来自设备磨损、腐蚀、外界尘埃或其他杂质。较高的颗粒数可能会导致设备性能下降，增加磨损，甚至引起故障。

关于颗粒数的合理值，这取决于具体的应用和设备制造商的推荐。不同的设备和系统对清洁度的要求不同。例如，一些高精度的液压系统可能要求非常低的颗粒数，而一些较为粗糙的系统可能对颗粒数的要求相对宽松。

通常，设备制造商会提供关于润滑油清洁度的具体指导和标准。在没有具体指导的情况下，可以参考行业标准或类似设备的推荐值。例如，一些行业可能认为ISO 4406等级19/16/13或更低是液压油的良好清洁度标准。然而，最佳做法是查阅设备制造商的维护手册或咨询技术支持以获取准确的清洁度目标。

为了保持设备的最佳性能和延长其使用寿命，定期进行颗粒计数分析并采取适当的维护措施是非常重要的。如果颗粒数超过推荐值，可能需要更换润滑油、清洁或修复过滤器，以及检查设备以确定污染源。

User: 你的说法有点错误，比如“样品编号30324571（取样日期20/02/2024）:颗粒数,ISO4406 (4/6/14): 20/17/13”这里的20/17/13应该是一个等级，而不是真实的颗粒数量吧？

Kimi: 抱歉，我之前的解释确实有误。在ISO 4406标准中，颗粒数通常以等级形式表示，而不是具体的颗粒数量。这些等级反映了油样中不同尺寸颗粒的浓度范围。等级是根据特定的颗粒计数器和测量方法确定的，通常分为几个等级，如0、1、2、3等，每个等级对应一个特定的颗粒浓度范围。

对于“样品编号30324571（取样日期20/02/2024）: 颗粒数,ISO4406 (4/6/14): 20/17/13”这一数据，正确的解释应该是：

  • 4μm颗粒的污染等级：20，表示在4微米尺寸范围内的颗粒污染程度。
  • 6μm颗粒的污染等级：17，表示在6微米尺寸范围内的颗粒污染程度。
  • 14μm颗粒的污染等级：13，表示在14微米尺寸范围内的颗粒污染程度。

每个等级对应一个特定的颗粒浓度区间，例如，等级20可能对应于每毫升油样中4μm颗粒的数量在某个特定范围内，等级17对应于6μm颗粒的另一个数量范围，等级13对应于14μm颗粒的第三个数量范围。具体的数值范围需要参考ISO 4406标准或颗粒计数器的制造商提供的数据表。

在实际应用中，这些等级可以帮助维护人员评估润滑油的清洁度，并根据设备制造商的推荐或行业标准采取相应的维护措施。通常，较低的等级表示较高的清洁度，而较高的等级则可能指示需要更换润滑油或进行其他清洁措施。

User: ISO 4406标准中，这个颗粒数的等级和颗粒具体数量是怎么定义的？

Kimi: ISO 4406标准定义了液压油和润滑油中固体颗粒污染物的测量方法和等级分类。这个标准使用自动颗粒计数器来检测和分类油样中的颗粒，并根据颗粒大小（通常是4微米、6微米和14微米）来评估污染水平。

在ISO 4406标准中，颗粒数并不是以具体的数量来表示，而是通过一个污染等级（Contamination Level Code）来描述。这个等级是基于颗粒计数器的测量结果，将颗粒数量分为不同的级别。每个级别对应一个特定的颗粒浓度区间，这些区间是通过特定的算法和统计方法确定的，以确保不同设备和实验室之间的结果具有可比性。

污染等级通常分为以下几个等级，从0到23，其中0表示没有检测到颗粒，而23表示污染程度非常高。具体的等级对应颗粒数量的区间如下：

  • 等级0-4：表示非常低的颗粒污染水平。
  • 等级5-9：表示较低的颗粒污染水平。
  • 等级10-14：表示中等的颗粒污染水平。
  • 等级15-19：表示较高的颗粒污染水平。
  • 等级20-23：表示非常高的颗粒污染水平。

每个等级都对应一个特定的颗粒浓度范围，这个范围是通过颗粒计数器的校准和性能测试确定的。例如，等级12可能对应于每毫升油样中4微米颗粒的数量在某个特定范围内，等级16对应于6微米颗粒的另一个数量范围，等级14对应于14微米颗粒的第三个数量范围。

为了确定具体的颗粒数量，需要参考颗粒计数器的制造商提供的数据表，这些数据表会详细说明每个等级对应的颗粒数量区间。制造商还会提供关于如何解读颗粒计数器的输出以及如何根据ISO 4406标准进行颗粒污染评估的指导。

在实际应用中，颗粒污染等级可以帮助维护人员评估润滑油的清洁度，并根据设备制造商的推荐或行业标准采取相应的维护措施。通常，较低的等级表示较高的清洁度，而较高的等级则可能指示需要更换润滑油或进行其他清洁措施。

User: 每个等级对应颗粒的数量在某个特定范围内，这个特定范围具体是什么样的范围呢？

Kimi: ISO 4406标准并没有直接提供一个固定的颗粒数量范围对应每个等级，因为实际的颗粒计数范围取决于所使用的颗粒计数器的检测能力和分辨率。然而，这个标准确实定义了颗粒计数的一般方法和等级划分原则。

颗粒计数器通常能够检测并计数不同尺寸的颗粒，例如4微米、6微米和14微米。这些尺寸是颗粒计数器能够区分的最小尺寸阈值。每个尺寸的颗粒计数结果会被转换成一个污染等级，这个等级反映了油样中相应尺寸颗粒的相对数量。

污染等级通常是通过颗粒计数器的内置算法或软件自动计算得出的，这个算法会根据预先设定的颗粒计数范围和统计分布来确定。例如，一个颗粒计数器可能将4微米颗粒的数量分为以下几个等级：

  • 等级 0: 0-9颗粒/毫升
  • 等级 1: 10-29颗粒/毫升
  • 等级 2: 30-59颗粒/毫升
  • 等级 3: 60-99颗粒/毫升
  • …以此类推，直到等级 23。

请注意，上述范围是示例性的，实际的颗粒计数范围和等级划分可能会根据不同的颗粒计数器和制造商而有所不同。为了获得准确的颗粒计数范围，需要参考特定颗粒计数器的用户手册或制造商提供的技术文档。

在实际应用中，颗粒计数结果通常会与设备制造商的推荐值或行业标准进行比较，以确定润滑油的污染水平是否在可接受范围内。如果颗粒计数结果超出了推荐值，可能需要采取更换润滑油、清洁过滤器或其他维护措施。

以上的问答，还是在我没有喂养任何基础知识文件前提下的答复，虽有一些小错误，但已经相当令人满意了。如果上传一些基础知识文件喂养后再咨询问题，喂养10分钟成为一个初级专家确实不在话下。

很多朋友说，现在AI那么强大了，我们是不是不用学编程了，不用学英语了，不用学各种各样的知识了，学会如何用AI就可以了。其实笔者认为不是这样的，AI需要预训练，其实人类学习知识也是一种预训练，AI可以锦上添花，但不能雪中送碳，我们个人自身的知识体系越强大，你问的问题才能越深入，AI能给你的答案才能越具体。