運動(dòng)粘度是潤滑油重要的質(zhì)量指標,也是選用潤滑油的一項重要依據。正確選擇潤滑油的粘度是保證機械正常工作的前提,潤滑油粘度過(guò)大,則運轉阻力增大,消耗功率增加,也會(huì )造成潤滑油不能迅速及時(shí)地流到應潤滑的部位,影響正常的潤滑,增加機械磨損;如果選用的潤滑油粘度過(guò)小,就難以形成足夠厚度的油膜,使摩擦面間不能保證正常而連續的潤滑層,也會(huì )造成機械的磨損,因此機械所用的潤滑油粘度應適當。準確地測定潤滑油的運動(dòng)粘度對于生產(chǎn)、運輸和使用有著(zhù)重要意義。
由于
運動(dòng)粘度的測定受到諸多因素的影響,測定過(guò)程中有很?chē)栏竦膶?shí)驗條件要求,因此在實(shí)驗中應嚴格遵照方法標準中所規定的儀器和實(shí)驗條件來(lái)開(kāi)展實(shí)驗,避免由于儀器選擇不當或操作誤差造成結果不準確或超差。因此在理論分析的基礎上,對運動(dòng)粘度測定中的幾個(gè)影響因素進(jìn)行了分析和探討,供進(jìn)行油品化驗分析時(shí)借鑒。
1、選擇合適的粘度計
在對潤滑油運動(dòng)粘度進(jìn)行測定前,首先應根據實(shí)驗溫度和試樣大致粘度選用合適的粘度計,使試樣在毛細管中流動(dòng)時(shí)間不小于200s,內徑0.4mm的粘度計流動(dòng)時(shí)間不少于350s,目的是使試樣在毛細管中的流動(dòng)為層流。因為用于計算試樣粘度的泊塞耳方程式是在一定層流狀態(tài)下,由牛頓摩擦定律經(jīng)數學(xué)推導得出的。若試樣在毛細管中流速過(guò)快,會(huì )出現紊流,就不能應用泊塞耳方程式計算試樣的粘度。同時(shí),由于存在著(zhù)流出時(shí)間的秒表讀數誤差,時(shí)間越短,所測結果的相對誤差就越大。若試樣在毛細管中流動(dòng)過(guò)慢,測定時(shí)間內不易保持溫度的恒定,會(huì )由于溫度的波動(dòng)造成測定的誤差。所以一般情況,測定時(shí)使潤滑油在毛細管中流動(dòng)時(shí)間控制在200s?500s比較適中,這樣可保證潤滑油在毛細管內流動(dòng)為層流狀態(tài),又能夠盡量減少秒表讀數誤差和溫度造成的誤差。
將選擇好的粘度計洗滌干凈,放入烘箱中烘干,烘箱的溫度控制在70℃?80℃范圍內為宜。烘箱溫度過(guò)高會(huì )導致毛細管變形,從而造成粘度計常數發(fā)生變化,造成誤差。
2、嚴格控制測定溫度
液體的粘度由液體分子間的作用力所決定,這種由分子相互作用而呈現出的性質(zhì)與溫度有著(zhù)密切的關(guān)系。當溫度升髙時(shí),液體發(fā)生膨脹,分子間距增大,分子間作用力隨之減少,而使得粘度下降。反之,隨溫度降低液體的粘度增大。所以在粘度測定中,溫度對粘度的影響大,必須嚴格控制恒溫浴的溫度,使其溫度控制在±0.1℃范圍內,同時(shí)要有足夠的恒溫時(shí)間
3、防止機械雜質(zhì)和水分污染
試樣中不能含有機械雜質(zhì)和水分,否則測定前必須脫水,并用濾紙過(guò)濾以除去雜質(zhì)。因為試樣中如果有機械雜質(zhì)存在,會(huì )影響液體石油產(chǎn)品在粘度計中的正常流動(dòng)。雜質(zhì)如果粘附在毛細管內壁,堵塞毛細管,會(huì )使石油產(chǎn)品流動(dòng)時(shí)間增長(cháng),造成測定結果偏高,并使平行測定結果的重復性變差。如果試樣中含水分時(shí),在測定較髙溫度下的粘度時(shí),水分會(huì )汽化,測定較低溫度下的粘度時(shí)會(huì )凝結,同樣也會(huì )影響在毛細管粘度計中的正常流動(dòng)。
4、試樣置要適當
運動(dòng)粘度的測定方法是通過(guò)測定一定體積的液體在重力作用下流過(guò)毛細管粘度計的時(shí)間來(lái)確定的,因此裝入粘度計的試樣量要嚴格控制。試樣量過(guò)多或過(guò)少,都會(huì )影響到試樣所受到的重力作用。同時(shí)裝入粘度計中的試樣不允許存有氣泡,如果有氣泡,會(huì )影響到裝入粘度計的試樣的體積,而且如果氣泡進(jìn)入毛細管后可能會(huì )形成氣阻,增大了液體流動(dòng)的阻力,使流動(dòng)時(shí)間增加,測定結果偏大。
5、正確安裝粘度計
安裝粘度計時(shí),必須用鉛垂線(xiàn)從兩個(gè)互相垂直的方向將粘度計調整成垂直狀態(tài)。若毛細管偏離垂直方向,就會(huì )引起液柱壓差的改變,從而產(chǎn)生測定誤差。粘度計出現傾斜時(shí)使得測定結果發(fā)生變化,其主要原因是毛細管偏離垂直方向時(shí),會(huì )引起毛細管上部和寬管下部?jì)梢好骈g的高度,即液柱壓差發(fā)生變化,從而使液體所受重力發(fā)生變化,導致流動(dòng)時(shí)間和測定結果發(fā)生變化。由于粘度計毛細管呈垂直狀態(tài)時(shí),粘度計的上下兩液面間連線(xiàn)與鉛垂線(xiàn)之間存在一個(gè)角度,當粘度計向毛細管寬管方向傾斜時(shí),則會(huì )使角度變小,液柱高度增大,而當粘度計向毛細管細管方向傾斜時(shí),則會(huì )使角度變大,使液柱髙度減小。同樣,當粘度計向寬管和細管的側面傾斜時(shí),也會(huì )使液柱高度下降。由于液柱髙度和壓差發(fā)生變化,從而改變了流動(dòng)時(shí)間,使測定結果發(fā)生偏差。當粘度計朝向寬管傾斜時(shí),測定的結果小于準確值;當粘度計朝向粘度計細管或側面時(shí),則會(huì )加長(cháng)流動(dòng)時(shí)間,使測定結果偏大。
6、準確計時(shí)
由運動(dòng)粘度的計算公式中我們不難看出,對于毛細管粘度計的檢定,流動(dòng)時(shí)間是非常重要的參數。計時(shí)準確的首要條件是要有分度值不大于0.1s的電子秒表或其他自動(dòng)電子計時(shí)器,且必須周檢合格(誤差不超過(guò)0.05%)。其次是要注意計時(shí)的準確性,按動(dòng)秒表的瞬間應是液體彎月面的低點(diǎn)與標線(xiàn)相切的瞬間(眼睛應與標線(xiàn)平行,即當標線(xiàn)成直線(xiàn)時(shí))。計時(shí)時(shí)思想要集中,手要快,盡量做到眼到,手到,時(shí)間到,保持三者一致。
除上述影響因素外,測定所用的秒表、粘度計、溫度計,都必須定期檢定,并正確使用修正值。