油液分析技术----粘度的测定方法

油液分析技术----粘度的测定方法

一、毛细管粘度计

   用于测量运动粘度的广泛使用的技术是使用温度控制的重力毛细管，对于单级油通常为0℃和多级油为40℃和100℃。使用毛细管粘度计的测量基于粘度和时间之间的关系。油粘度越大，在重力的影响下流过毛细管所需的时间越长。目前有几种标准化毛细管正在使用。大多数实验室仪器使用玻璃毛细管来进行粘度测量。运动粘度的现场测量的新进展是使用分离式铝质毛细管。这些仪器设计为直流或反向流动毛细管。在直流毛细管中，样品池位于测量标记下方。在逆流类型中，储存器位于标记之上。反向流动毛细管（标号3）允许测试不透明液体，一些可以具有三个检测传感器。具有三个传感器提供两个随后的流动时间并且提高测量可重复性。下图显示了不同类型的毛细管。

    1-Ostwald: 奥氏粘度管适用于测定低粘滞性液体的相对粘度，奥氏粘度计的操方法与乌氏粘度计类似。
    2-Ubbelohde: 乌式粘度管适用于测定透明牛顿液体的运动粘度，根据ASTM D 446标准。
    3-Cannon-Fenske：芬斯克粘度管用于测量运动粘度的透明牛顿液体，特别是石油产品或润滑剂，根据ASTM D 445和ISO 3104标准。
    4-Houillon：侯式粘度管，根据ASTM D7279-2014标准使用自动Houillon粘度计测定透明和不透明液体运动粘度的标准试验方法。

    这些系统由非常的温度控制浴槽组成，其中直流毛细管浸入其中。将通常为10ml的油样品吸入管中，直到其到达起点。然后释放吸力，并且油通过重力流过管的受控毛细管部分。在管上可见两个或三个标记。操作者在油通过起始点时观察油的弯液面。此时，操作者计算油通过终标记需要多长时间。选用合适的管来开展检测，能够将测试时间控制到200秒左右来完成。这使得手动计时更容易。ASTMD445是运动粘度测量的一种标准方法，初是为手动方法编写的。与自动版本相比，手动系统的优点是相对便宜。由于要求短200秒的测试时间，所以它相当准确。对于不同粘度范围的油，需要不同的管以保持测试时间要求，并且对于这种手动系统，更换管子则是相当容易的。
    这种系统的缺点是测试缓慢并且劳动密集，并且在测试之后，管必须手动清洁。

二、自动改良的乌式粘度计

   实验室的常用系统是自动改良的乌氏粘度计方法。将10ml瓶放置在小的转盘架中。 系统按照手动方法将油吸至管内，所有任务由计算机程序控制。该系统不需要操作者对油液的流动进行监视和计时。通过自动化，系统保持手动系统的精度，省去了定时和管道清洁的工作。
    系统可以配备双溶剂选项，用于清洗难以清洁的较黑的油液样品。
    这种系统的缺点是它仍然很慢。对于这样的系统，通常使用有10个位置的转盘可以实现每小时12个样本的测量。系统中的两个管通常固定在适当位置，因此它们不太灵活。每次测量需要相当量的溶剂来清洁管（每个样品高达15ml）和5ml油样。
    这些系统优先用于在用状态监测，因为它们更适合于不透明流体，并且实验室版本具有更高的通量和灵活性。这种方法的通用名称是“Houillon”或“Hele-Shaw”技术。描述这种方法的ASTM标准是ASTM D7279。任何人考虑获得粘度计的常见问题是该方法如何与ASTM D 445（一种更广为人知的粘度方法）相比较。ASTM D 7279具有优异的重复性，为了获得相同的ASTM D445结果，需要标准补偿（在方法中详述）。对于专注于趋势变化的大多数用户，使用这种技术设计的实验室仪器具有*的精度并超过机器状态监测要求。为了进行使用该技术的测量，移取0.2-0.8ml之间的少量油样品，并直接引入加热至所需温度的管中。 一次性移液管吸头用于小化交叉污染。直流系统的一个关键优点是其高通量，每个浴槽可容纳多达4个管，并且所有测量并行，每小时25至45个样品是容易实现的。管的清洁是自动的，并且双溶剂选项可用于清洗难以清洁的较黑的油液样品。