在用油運動(dòng)粘度不同測定方法的比較

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?。◣аh(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。