油液分析技術(shù)----粘度的測定方法

一、毛細管粘度計

   用于測量運動(dòng)粘度的廣泛使用的技術(shù)是使用溫度控制的重力毛細管，對于單級油通常為0℃和多級油為40℃和100℃。使用毛細管粘度計的測量基于粘度和時(shí)間之間的關(guān)系。油粘度越大，在重力的影響下流過(guò)毛細管所需的時(shí)間越長(cháng)。目前有幾種標準化毛細管正在使用。大多數實(shí)驗室儀器使用玻璃毛細管來(lái)進(jìn)行粘度測量。運動(dòng)粘度的現場(chǎng)測量的新進(jìn)展是使用分離式鋁質(zhì)毛細管。這些儀器設計為直流或反向流動(dòng)毛細管。在直流毛細管中，樣品池位于測量標記下方。在逆流類(lèi)型中，儲存器位于標記之上。反向流動(dòng)毛細管（標號3）允許測試不透明液體，一些可以具有三個(gè)檢測傳感器。具有三個(gè)傳感器提供兩個(gè)隨后的流動(dòng)時(shí)間并且提高測量可重復性。下圖顯示了不同類(lèi)型的毛細管。

    1-Ostwald: 奧氏粘度管適用于測定低粘滯性液體的相對粘度，奧氏粘度計的操方法與烏氏粘度計類(lèi)似。
    2-Ubbelohde: 烏式粘度管適用于測定透明牛頓液體的運動(dòng)粘度，根據ASTM D 446標準。
    3-Cannon-Fenske：芬斯克粘度管用于測量運動(dòng)粘度的透明牛頓液體，特別是石油產(chǎn)品或潤滑劑，根據ASTM D 445和ISO 3104標準。
    4-Houillon：侯式粘度管，根據ASTM D7279-2014標準使用自動(dòng)Houillon粘度計測定透明和不透明液體運動(dòng)粘度的標準試驗方法。

    這些系統由非常的溫度控制浴槽組成，其中直流毛細管浸入其中。將通常為10ml的油樣品吸入管中，直到其到達起點(diǎn)。然后釋放吸力，并且油通過(guò)重力流過(guò)管的受控毛細管部分。在管上可見(jiàn)兩個(gè)或三個(gè)標記。操作者在油通過(guò)起始點(diǎn)時(shí)觀(guān)察油的彎液面。此時(shí)，操作者計算油通過(guò)終標記需要多長(cháng)時(shí)間。選用合適的管來(lái)開(kāi)展檢測，能夠將測試時(shí)間控制到200秒左右來(lái)完成。這使得手動(dòng)計時(shí)更容易。ASTMD445是運動(dòng)粘度測量的一種標準方法，初是為手動(dòng)方法編寫(xiě)的。與自動(dòng)版本相比，手動(dòng)系統的優(yōu)點(diǎn)是相對便宜。由于要求短200秒的測試時(shí)間，所以它相當準確。對于不同粘度范圍的油，需要不同的管以保持測試時(shí)間要求，并且對于這種手動(dòng)系統，更換管子則是相當容易的。
    這種系統的缺點(diǎn)是測試緩慢并且勞動(dòng)密集，并且在測試之后，管必須手動(dòng)清潔。

二、自動(dòng)改良的烏式粘度計

   實(shí)驗室的常用系統是自動(dòng)改良的烏氏粘度計方法。將10ml瓶放置在小的轉盤(pán)架中。 系統按照手動(dòng)方法將油吸至管內，所有任務(wù)由計算機程序控制。該系統不需要操作者對油液的流動(dòng)進(jìn)行監視和計時(shí)。通過(guò)自動(dòng)化，系統保持手動(dòng)系統的精度，省去了定時(shí)和管道清潔的工作。
    系統可以配備雙溶劑選項，用于清洗難以清潔的較黑的油液樣品。
    這種系統的缺點(diǎn)是它仍然很慢。對于這樣的系統，通常使用有10個(gè)位置的轉盤(pán)可以實(shí)現每小時(shí)12個(gè)樣本的測量。系統中的兩個(gè)管通常固定在適當位置，因此它們不太靈活。每次測量需要相當量的溶劑來(lái)清潔管（每個(gè)樣品高達15ml）和5ml油樣。
    這些系統優(yōu)先用于在用狀態(tài)監測，因為它們更適合于不透明流體，并且實(shí)驗室版本具有更高的通量和靈活性。這種方法的通用名稱(chēng)是“Houillon”或“Hele-Shaw”技術(shù)。描述這種方法的ASTM標準是ASTM D7279。任何人考慮獲得粘度計的常見(jiàn)問(wèn)題是該方法如何與ASTM D 445（一種更廣為人知的粘度方法）相比較。ASTM D 7279具有優(yōu)異的重復性，為了獲得相同的ASTM D445結果，需要標準補償（在方法中詳述）。對于專(zhuān)注于趨勢變化的大多數用戶(hù)，使用這種技術(shù)設計的實(shí)驗室儀器具有*的精度并超過(guò)機器狀態(tài)監測要求。為了進(jìn)行使用該技術(shù)的測量，移取0.2-0.8ml之間的少量油樣品，并直接引入加熱至所需溫度的管中。 一次性移液管吸頭用于小化交叉污染。直流系統的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)是其高通量，每個(gè)浴槽可容納多達4個(gè)管，并且所有測量并行，每小時(shí)25至45個(gè)樣品是容易實(shí)現的。管的清潔是自動(dòng)的，并且雙溶劑選項可用于清洗難以清潔的較黑的油液樣品。