技術(shù)文章
在潤滑油泡沫特性測定器測定油品泡沫的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,需要對油品溫度(加熱浴溫度)、通氣量、通氣時(shí)間、擴(kuò)散頭進(jìn)行嚴(yán)格控制,才能保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。
一、加熱浴溫度的控制
在油品泡沫特性的測定實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)溫度不但影響油品的起泡傾向,對油品的泡沫穩(wěn)定性影響更大,因此在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中必須保證溫度的波動范圍不能超過方法的要求。經(jīng)過調(diào)查,目前所有的泡沫特性測定儀基本均采用帶有PID(比例-積分-微分)功能的電子溫控儀,對于整個(gè)測量過程中油浴的溫度控制均能做到±0.2℃,能夠滿足方法對溫度控制的要求,另外按照方法的要求,除了利用PT100溫度傳感器進(jìn)行測溫和控溫之外,每個(gè)浴缸均配備玻璃溫度計(jì)用以監(jiān)測液體浴的實(shí)際溫度,所以溫度控制不應(yīng)該是造成油品泡沫特性結(jié)果與實(shí)際使用現(xiàn)象不一致的主要原因。
二、通氣量、通氣時(shí)間的控制
在油品泡沫特性的測定實(shí)驗(yàn)中,要求控制通過擴(kuò)散頭通入實(shí)驗(yàn)油品的氣體總量和通氣時(shí)間,氣體流速為(94±5)mL/min,通氣時(shí)間為5min±3s,總的氣體體積為(470±25)mL。在本實(shí)驗(yàn)中,氣體的流速均通過氣體流量計(jì)來進(jìn)行控制,并且氣體流量計(jì)也均按要求經(jīng)過計(jì)量部門的校準(zhǔn),而通氣時(shí)間一般通過秒表來進(jìn)行控制,方法中所要求的流量精度以及時(shí)間測定精度也均能輕松達(dá)到,所以通氣量、通氣時(shí)間也不應(yīng)該是造成油品泡沫特性結(jié)果與實(shí)際使用現(xiàn)象不一致的主要原因。
三、氣體擴(kuò)散頭參數(shù)對測定結(jié)果的影響
在油品泡沫特性的測定實(shí)驗(yàn)中,對氣體擴(kuò)散頭的要求從表中可以看出:高溫泡沫特性實(shí)驗(yàn)所使用的氣體擴(kuò)散頭只能是不銹鋼產(chǎn)品,中等溫度(24℃和93.5℃)下潤滑油的泡沫特性測定所使用的擴(kuò)散頭為不銹鋼和燒結(jié)的結(jié)晶狀氧化鋁兩種材質(zhì)都能用。氣體擴(kuò)散頭主要控制兩個(gè)質(zhì)量指標(biāo)———zui大孔徑和滲透率,而且這兩個(gè)指標(biāo)所要求的范圍都很寬。同時(shí)通過對比本實(shí)驗(yàn)室中部分?jǐn)U散頭的參數(shù)可以發(fā)現(xiàn),不同材質(zhì)的擴(kuò)散頭,其zui大孔徑和滲透率相差較大。一般來講,氧化鋁材質(zhì)的擴(kuò)散頭孔徑一般在35μm以上,滲透率則在3000~4500mL/min之間,而不銹鋼材質(zhì)的擴(kuò)散頭孔徑一般在30μm以下,滲透率在4000~6000mL/min之間。同時(shí)不同生產(chǎn)商、不同品牌的產(chǎn)品參數(shù)之間也有較大的差別。
1、zui大孔徑差異對測定結(jié)果的影響
選取兩個(gè)不同孔徑但滲透率接近的不同的擴(kuò)散頭,按照GB/T12579方法的操作程序測定多個(gè)油品的泡沫特性,得到的結(jié)果表可以看出,當(dāng)油品的泡沫特性較好時(shí)(起泡傾向較小),擴(kuò)散頭的孔徑參數(shù)對油品泡沫特性測定結(jié)果影響不大。但是當(dāng)油品有一定的起泡傾向或起泡傾向較大時(shí),在滲透率接近的情況下,擴(kuò)散頭的孔徑越小,油品泡沫特性的測定數(shù)據(jù)越大。
2、滲透率差異對測定結(jié)果的影響
選取兩個(gè)孔徑相同但是滲透率不同的擴(kuò)散頭,按照GB/T12579方法的操作程序分別測定油品的泡沫特性,得到的結(jié)果表可以看出,當(dāng)油品的起泡傾向較小時(shí),擴(kuò)散頭的滲透率參數(shù)對油品泡沫特性測定結(jié)果影響不大。但是當(dāng)油品有一定的起泡傾向或起泡傾向較大時(shí),在孔徑接近的情況下,擴(kuò)散頭的滲透率越小,油品泡沫特性的測定數(shù)據(jù)越大。
3、不同材質(zhì)擴(kuò)散頭對測定結(jié)果的影響
選取不同材質(zhì)(氧化鋁和不銹鋼)的擴(kuò)散頭,分別測定油品的泡沫特性,得到的結(jié)果見表6。從表6的數(shù)據(jù)可以看出,由于不銹鋼擴(kuò)散頭具有較小的孔徑,因此由不銹鋼擴(kuò)散頭測得的油品泡沫特性中起泡傾向均大于由氧化鋁擴(kuò)散頭測得的起泡傾向,并且當(dāng)油品的起泡傾向較小時(shí),這種差異也較小,但是當(dāng)油品具有一定的起泡傾向或起泡傾向較大時(shí),不同材質(zhì)擴(kuò)散頭測定結(jié)果之間的差別也較大,分析原因主要與不銹鋼擴(kuò)散頭一般均具有較小的孔徑有關(guān),由表4的推論可知,對于同一油品,測定時(shí)所使用的擴(kuò)散頭的孔徑越小,測得的油品的起泡傾向越大。
四、國產(chǎn)和進(jìn)口擴(kuò)散頭對測定結(jié)果的影響
分別選取國產(chǎn)和進(jìn)口擴(kuò)散頭,對同一油品測定其泡沫特性,得到的結(jié)果表的數(shù)據(jù)可以看出,當(dāng)油品的泡沫特性表現(xiàn)非常優(yōu)異,此時(shí)由國產(chǎn)擴(kuò)散頭和進(jìn)口擴(kuò)散頭測定所得到的泡沫特性數(shù)據(jù)之間沒有大的差別,如果油品存在一定的起泡傾向,則測定結(jié)果之間存在較大的差別,表現(xiàn)的趨勢為對同一油品由進(jìn)口擴(kuò)散頭測定的結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由國產(chǎn)擴(kuò)散頭測定的結(jié)果。另外在實(shí)驗(yàn)中觀察到,當(dāng)其他實(shí)驗(yàn)條件相同時(shí),分別利用國產(chǎn)擴(kuò)散頭和進(jìn)口擴(kuò)散頭測定同一油品的泡沫特性,可以看到使用進(jìn)口氣體擴(kuò)散頭時(shí),擴(kuò)散頭上的出氣點(diǎn)較多,分布均勻,油品中形成的氣泡較小,也較為均勻,而使用國產(chǎn)氣體擴(kuò)散頭時(shí),擴(kuò)散頭上的出氣點(diǎn)較少,油品中形成的氣泡較大,并且氣泡的均勻性也較差。