引言
粘度是流體粘滯性的一種量度,是流體流動(dòng)力對其內部摩擦現象的一種表示,是油品特別是潤滑油質(zhì)量標準種的重要項目之一。粘度在油品生產(chǎn)過(guò)程中,工藝控制,輸送性能以及使用時(shí)的操作性有重要的指導價(jià)值。我們常用粘度來(lái)確定油品的性能、質(zhì)量和用度。
目前運動(dòng)粘度的測定常采用的方法是GB/T265-1988[1](石油產(chǎn)品運動(dòng)粘度測定法和動(dòng)力粘度計算法)和GB/T11137-1989[2](深色石油產(chǎn)品運動(dòng)粘度測定法(逆流法)和動(dòng)力粘度計算法),均采用手動(dòng)法進(jìn)行測定,取樣及清洗工作復雜,測定時(shí)間較長(cháng),不適合大批量樣品的準確快速的測定。而美國斯派超 SpectroVISC Q300自動(dòng)粘度儀采用的標準方法為ASTM D7279-14a(用自動(dòng)粘度計測定透明和不透明液體運動(dòng)粘度的測試方法),操作簡(jiǎn)便、快速、測定結果精度高,用于實(shí)驗室檢測能極大提高檢測效率和檢測的準確度。
一、兩種不同的測試儀器
1、美國斯派超 Spectro Inc.自動(dòng)快速運動(dòng)粘度計Spectro-Visc
SpectroVISC Q300 是一款臺式半自動(dòng)運動(dòng)粘度分析儀,專(zhuān)門(mén)用于分析在用潤滑油和新潤滑油的粘度指標。Q300粘度測試范圍內:2-1500mm2/s,適用于透明及不透明液體運動(dòng)粘度的測定。Q300粘度分析儀,油恒溫?。◣аh(huán)加熱器)和控制柜組成。恒溫浴內有4根折式粘度管(彼此獨立工作),內置光學(xué)傳感器,用以檢測油液流經(jīng)粘度管的流速。通過(guò)控制面板上的LCD顯示屏,操作者可以實(shí)時(shí)了解儀器工作信息;安裝在控制面版上的LED燈,用以表征每根測試管的當前工作狀態(tài)。Q300可選配外接計算機控制系統,用以存儲及處理測量數據。
2、上海中田KV-5S運動(dòng)粘度恒溫槽
可根據不同實(shí)驗需求,使用不同粘度計,只需配用相應粘度計夾座即可。(由用戶(hù)所需粘度計形式)溫度設定為20、40、50、80、100攝氏度5點(diǎn)隨意切換。圓形玻璃浴缸和控制箱一體化,四個(gè)粘度計試驗孔。
二、工作原理
在恒定溫度下,一定體積的液體在重力下流過(guò)一個(gè)標定好的玻璃毛細管粘度計的時(shí)間,粘度計的毛細管常熟與流動(dòng)時(shí)間的乘積,即為該溫度下液體的運動(dòng)粘度。
在Q300自動(dòng)粘度測定中,運動(dòng)粘度的計算基于以下公式:
V=C*t
式中:V--運動(dòng)粘度,mm2/s;C--粘度系數,mm2/s2;t--試樣的流動(dòng)時(shí)間,s
每根粘度管都需要根據標準物質(zhì)(帶認證的)進(jìn)行驗證。測定的標準物質(zhì)的運動(dòng)粘度應不超過(guò)標準值±0.5%,如果超過(guò),應重新分析標準樣。如果該值仍然是超出范圍,應檢查所有的控制該粘度管系統設置,并檢查程序中每一步,包括溫度測量裝置和粘度計標定等溯源誤差來(lái)源。
三、實(shí)驗步驟
1、自動(dòng)粘度儀檢測
儀器自動(dòng)清洗完準備就緒,用取樣槍吸取0.5Ml樣品注入粘度管中,儀器自動(dòng)計算樣品流動(dòng)時(shí)間,計算所得的樣品粘度自動(dòng)導入與儀器相連的計算機控制系統。
2、手動(dòng)粘度儀檢測
根據樣品粘度大小,選擇合適的粘度管(流動(dòng)時(shí)間不小于200s),在恒溫浴缸恒溫后,記錄樣品流動(dòng)時(shí)間,根據公式計算相應的運動(dòng)粘度,并記錄在本子上。
四、結果與討論
通過(guò)一些特殊樣品測定的對比,可以發(fā)現自動(dòng)粘度測定儀有一些限制:
1、當樣品不均勻時(shí),自動(dòng)取樣量較少,數據的代表性不強。
2、自動(dòng)粘度儀連接的是單溶劑清洗系統,有時(shí)粘度管會(huì )清洗不干凈,影響下一個(gè)樣品的測定。
3、樣品渾濁,與恒溫浴缸的顏色接近,光學(xué)傳感器無(wú)法感應樣品,導致檢測失敗。
4、樣品含水或含氣,自動(dòng)無(wú)法檢測。
5、樣品含有少量水或樣品較臟,自動(dòng)測定和手動(dòng)測定的結果會(huì )有一定的差異。
五、結論
1、通過(guò)驗證實(shí)驗室中自動(dòng)粘度儀的精密度是符合ASTM D 7279方法對精密度的要求,標準物質(zhì)結果測試符合標準的要求。
2、自動(dòng)ASTM7279測定結果均符合GB/T 265-1988和GB/T 11137-1988 規定的重復性和再現性要求,與手動(dòng)測定無(wú)明顯差異性。
3、測定同樣的樣品,自動(dòng)測定比手動(dòng)測定的效率高,消耗的樣品量少。針對樣品量少的油品,優(yōu)勢明顯。
4、根據ASTM D7279方法,粘度管測定的流動(dòng)時(shí)間范圍為30-200S,單管測定的范圍較廣。同一儀器四根管相對獨立,彼此不會(huì )相互影響。
5、自動(dòng)粘度儀相對手動(dòng)粘度儀有很大的優(yōu)勢,對于一些特殊樣品檢測有一定的限制。
6、總的來(lái)說(shuō),自動(dòng)粘度儀操作簡(jiǎn)便快速,重復性好,適合實(shí)驗室常規樣品大批量的準確快速的測定。
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