在用油運動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，是流體流動力對其內(nèi)部摩擦現(xiàn)象的一種表示，是油品特別是潤滑油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)種的重要項目之一。粘度在油品生產(chǎn)過程中，工藝控制，輸送性能以及使用時的操作性有重要的指導(dǎo)價值。我們常用粘度來確定油品的性能、質(zhì)量和用度。

  目前運動粘度的測定常采用的方法是GB/T265-1988[1]（石油產(chǎn)品運動粘度測定法和動力粘度計算法）和GB/T11137-1989[2]（深色石油產(chǎn)品運動粘度測定法（逆流法）和動力粘度計算法），均采用手動法進行測定，取樣及清洗工作復(fù)雜，測定時間較長，不適合大批量樣品的準(zhǔn)確快速的測定。而美國斯派超 SpectroVISC Q300自動粘度儀采用的標(biāo)準(zhǔn)方法為ASTM D7279-14a（用自動粘度計測定透明和不透明液體運動粘度的測試方法），操作簡便、快速、測定結(jié)果精度高，用于實驗室檢測能極大提高檢測效率和檢測的準(zhǔn)確度。

一、兩種不同的測試儀器

1、美國斯派超 Spectro Inc.自動快速運動粘度計Spectro-Visc

  SpectroVISC Q300 是一款臺式半自動運動粘度分析儀，專門用于分析在用潤滑油和新潤滑油的粘度指標(biāo)。Q300粘度測試范圍內(nèi)：2-1500mm²/s，適用于透明及不透明液體運動粘度的測定。Q300粘度分析儀，油恒溫浴（帶循環(huán)加熱器）和控制柜組成。恒溫浴內(nèi)有4根折式粘度管（彼此獨立工作），內(nèi)置光學(xué)傳感器，用以檢測油液流經(jīng)粘度管的流速。通過控制面板上的LCD顯示屏，操作者可以實時了解儀器工作信息；安裝在控制面版上的LED燈，用以表征每根測試管的當(dāng)前工作狀態(tài)。Q300可選配外接計算機控制系統(tǒng)，用以存儲及處理測量數(shù)據(jù)。

2、上海中田KV-5S運動粘度恒溫槽

  可根據(jù)不同實驗需求，使用不同粘度計，只需配用相應(yīng)粘度計夾座即可。（由用戶所需粘度計形式）溫度設(shè)定為20、40、50、80、100攝氏度5點隨意切換。圓形玻璃浴缸和控制箱一體化，四個粘度計試驗孔。

二、工作原理

  在恒定溫度下，一定體積的液體在重力下流過一個標(biāo)定好的玻璃毛細(xì)管粘度計的時間，粘度計的毛細(xì)管常熟與流動時間的乘積，即為該溫度下液體的運動粘度。

  在Q300自動粘度測定中，運動粘度的計算基于以下公式：

  V=C*t

  式中：V--運動粘度，mm²/s；C--粘度系數(shù)，mm²/s²；t--試樣的流動時間，s

  每根粘度管都需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（帶認(rèn)證的）進行驗證。測定的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的運動粘度應(yīng)不超過標(biāo)準(zhǔn)值±0.5%，如果超過，應(yīng)重新分析標(biāo)準(zhǔn)樣。如果該值仍然是超出范圍，應(yīng)檢查所有的控制該粘度管系統(tǒng)設(shè)置，并檢查程序中每一步，包括溫度測量裝置和粘度計標(biāo)定等溯源誤差來源。

三、實驗步驟

1、自動粘度儀檢測

  儀器自動清洗完準(zhǔn)備就緒，用取樣槍吸取0.5Ml樣品注入粘度管中，儀器自動計算樣品流動時間，計算所得的樣品粘度自動導(dǎo)入與儀器相連的計算機控制系統(tǒng)。

2、手動粘度儀檢測

  根據(jù)樣品粘度大小，選擇合適的粘度管（流動時間不小于200s），在恒溫浴缸恒溫后，記錄樣品流動時間，根據(jù)公式計算相應(yīng)的運動粘度，并記錄在本子上。

四、結(jié)果與討論

  通過一些特殊樣品測定的對比，可以發(fā)現(xiàn)自動粘度測定儀有一些限制：

  1、當(dāng)樣品不均勻時，自動取樣量較少，數(shù)據(jù)的代表性不強。

  2、自動粘度儀連接的是單溶劑清洗系統(tǒng)，有時粘度管會清洗不干凈，影響下一個樣品的測定。

  3、樣品渾濁，與恒溫浴缸的顏色接近，光學(xué)傳感器無法感應(yīng)樣品，導(dǎo)致檢測失敗。

  4、樣品含水或含氣，自動無法檢測。

  5、樣品含有少量水或樣品較臟，自動測定和手動測定的結(jié)果會有一定的差異。

五、結(jié)論

  1、通過驗證實驗室中自動粘度儀的精密度是符合ASTM D 7279方法對精密度的要求，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)結(jié)果測試符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。

  2、自動ASTM7279測定結(jié)果均符合GB/T 265-1988和GB/T 11137-1988 規(guī)定的重復(fù)性和再現(xiàn)性要求，與手動測定無明顯差異性。

  3、測定同樣的樣品，自動測定比手動測定的效率高，消耗的樣品量少。針對樣品量少的油品，優(yōu)勢明顯。

  4、根據(jù)ASTM D7279方法，粘度管測定的流動時間范圍為30-200S，單管測定的范圍較廣。同一儀器四根管相對獨立，彼此不會相互影響。

  5、自動粘度儀相對手動粘度儀有很大的優(yōu)勢，對于一些特殊樣品檢測有一定的限制。

  6、總的來說，自動粘度儀操作簡便快速，重復(fù)性好，適合實驗室常規(guī)樣品大批量的準(zhǔn)確快速的測定。