重量毛细管是用于测量运动学粘度的最常见技术。它受到温度的控制,通常用于单年级油的40ºC,多分级油的40°C和40和100ºC。粘度和时间之间的关系决定了使用毛细管粘度表的测量值。
油的粘性越多,仅在重力的影响下流过毛细管所需的时间就越长。今天使用了几种标准化的毛细血管。大多数实验室仪器都使用“管”或玻璃毛细管。运动粘度的现场度量的最新进展使用了分裂的铝细胞毛细管。
这些仪器经过设计,可作为反向流毛细血管或直接流毛细血管运行。样品储层位于直接流毛细血管中的测量标记下方,而储层则位于反向流毛细管的测量标记上方。
反向流毛细血管可实现不透明液体的测试,有些可以具有第三个测量标记。有了三个测量标记,随后有两个流动时间,并提高了测量重复性。不同类型的毛细管可以在图1中看到。
图1。Common glass capillary types of kinematic viscometer. Glass Capillary Types (1) Ostwald (2) Ubbelohde (3) Cannon-Fenske (4) Houillon (Modified Zeitfuchs crossarm)
Manual Constant Temperature Bath Systems
在这些系统中,直接流动毛细血管浸入了这些系统中,有一个非常精确的温度控制浴。将油样(通常为10 mL)吸入管中,直到达到起点为止。吸力被释放,并通过管子的受控毛细管部分通过重力流动。在管子上可见两个或三个标记。
操作员在越过起点时监视油的弯月面。在这一点上,操作员指出了石油越过最终标记的时间。选择管的方式至少需要200秒才能完成。这使手动计时更容易。ASTM D 445最初是为手动方法编写的,是运动粘度。
The main benefit of the manual system is that it is considerably inexpensive compared to automatic versions. It is also fairly accurate due to the requirement of minimum 200 seconds test time. To maintain the test time requirement, different tubes are required for oils of different viscosity ranges and it is fairly easy to change the tubes in such manual systems.
手动系统的缺点是测试是劳动密集型和缓慢的,在测试后,必须手动清洁管。
自动修改的Ubbelohde方法
自动修改的Ubbelohde方法是实验室中使用的常见系统。将10毫升瓶放在一个小型轮毂架上。像手动方法中一样,系统将石油吸收到管子上,但是在这种情况下,所有任务均由计算机程序控制。
在此系统中,不需要操作员来监视和计时油流。该自动化使系统能够保持手动系统的准确性,但消除了时间和管清洁的劳动。系统可以为难以清洁的烟灰油样品配备双溶剂选项。
The drawback of such systems is that it is still slow - generally 12 samples per hour can be obtained with a 10 position carousel. The two tubes in the system are usually fixed in place so they are less flexible. A considerable amount of solvent is necessary to clean the tubes (up to 15 ml per sample) and 5 ml of oil sample per measurement.
直接流毛细血管
由于它们更适合不透明的液体,因此优选用于在服务条件监测的系统中,实验室版本具有更高的灵活性和吞吐量。“ Hele-Shaw”技术或“ Houillon”是此方法的通用名称。ASTM D7279是描述此方法的ASTM方法。
对于考虑获得粘度计的任何人来说,一个常见的问题是,该方法与ASTM D 445(一种更流行的粘度方法)进行比较。ASTM D 7279具有出色的可重复性,并且标准偏移(该方法中的详细说明)是获得相同的ASTM D445结果的唯一要求。
For most users who are focused on the trend change, laboratory instruments designed using this technique exceed machine condition monitoring requirements and have excellent accuracy. Measurements are taken using this technique by pipetting a small sample of oil (between 0.6 to 1.6 ml) and directly introducing it into the tube that is heated to the desired temperature. To minimize cross contamination, disposable pipette tips are used.
结论
直接流系统的高吞吐量是其关键优势之一。每个浴缸最多可容纳4个管,并平行所有测量,每小时25至45个样品很容易获得。管子自动清洁,双溶剂选项可用于难以清洁的烟灰样品。图片Spectro Scientific Spectrovisc Q310双浴室自动粘度计is shown in Figure 2.
Figure 2.Spectro Scientific Spectrovisc Q310双浴运动学粘度计
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