润滑油运动粘度测定方法以及影响因素分析

润滑油运动粘度测定方法以及影响因素分析

摘要：运动粘度是评价原油及其产品流动性能的指标，也是检验许多石油产品的重要质量指标，准确测定油品的运动粘度是很多行业部门和实验科学研究工作中重要的内容，特别是在石油化工、医药、冶金等行业，准确测量运动粘度能够严格控制生产过程参数及产品的质量。因而，如何准确测定油品运动粘度是广大科技工作者所关注课题。

关键词：润滑油运动粘度影响因素测定结果

运动粘度是润滑油重要的质量指标，运动粘度是一种条件粘度，是在一恒定温度下，测定一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管粘度计的时间。因此在试验过程中应严格遵照方法标准中所规定的仪器、试剂和试验条件来进行试验，避免由于仪器选择不当或操作错误造成结果不准确或超差。

一、实验原料及仪器

二、实验原理

毛细管粘度计法测定运动粘度的方法原理是根据牛顿内摩擦定律，Poiseuille 定律导出下式：

对指定的毛细管粘度计来说，仪器尺寸（V，L，r）和h、g、均为常数，所以c为常数。因此只要测得油品在某一温度下由刻度a到刻度b所需时间（S），就可得出运动粘度。

三、实验步骤与操作

1.步骤

1.1选择内径符合要求的清洁、干燥的毛细管粘度计。

1.2在内径符合要求且清洁、干燥的毛细管粘度计内装入试样。

1.3将粘度计放入加热浴中，调整毛细管粘度计呈垂直状态，恒温。

1.4记录试样在管身中的流动时间。

1.5取流动时间的算术平均值作为计算的流动时间。

2.实验操作

2.1层流：由于牛顿内摩擦定律要求液体流动时必须处于层流状态，通常当

液体由刻度a流动到刻度b所需时间为（300±180）s时，则认为液体处于层流状态，否则为滞流（>480 S）或湍流（<120 S），不符合Poiseuille方程的要求，测量误差大。所以要根据试油以及流动时间（300±180）s来选择合适内径的毛细管粘度计。

2.2恒温：测量时恒温水浴中温度必须恒定在（t±0.1）℃，如超出范围，测量误差将会变大。

2.3垂直：毛细管粘度计在恒温水浴中要安装垂直，否则毛细管垂直高度下降而使静压力下降，流动时间增长，测定结果偏高，并要求两角度观察垂直。

3.仪器的标准

粘度计必须使用标准校正油来确定运动粘度计常数，而且要制定粘度计校对年限，定时对其进行校对，测量时问所用的秒表，也要制定校对年限，定期校对，在测定油品的运动粘度时，秒表要精确。

四、运动粘度试验的影响因素

1.温度控制对运动粘度试验结果的影响

润滑油的运动粘度随温度的变化而变化，随着试验温度升高粘度减少，随试验温度降低而增大。故在测定油品粘度时必须严格按规定保持温度恒定，即使是极小的温度波动（超过t±0.1℃），都会使粘度测定结果产生较大的误差。实验中不同温度下的运动粘度变化趋势结果见表3。

2.水分对试验结果的影响

若润滑油中含有水分，会影响运动粘度试验结果。由表4可以看出，当油样中有水或是粘度计内壁有水时，导致运动粘度的测试结果偏高，所以使用运动粘度计时确保洁净。水分对试验的影响结果见表2。

3.气泡对试验结果的影响

吸入毛细管的润滑油不允许有气泡存在。试油中存有气泡会影响装油体积，而且进入毛细管后能形成气塞，增大流体流动阻力，使流动时间增长，测定结果偏高。实验结果见表3。

4.粘度计垂直度对结果的影响

运动粘度公式推导和粘度计常数的确定，是在粘度计毛细管垂直于水平面的标准状态时得到的。因此，在运动粘度测定过程中粘度计必须保持在垂直状态。否则会改变毛细管液柱高度，从而改变静压力的大小，使测定结果产生偏差。

测定结果表明，当粘度计发生倾斜时，其测定结果发生明显的变化，粘度计在水浴中倾斜测试会给油品运动粘度的测定带来一定的误差。实验结果见表4。

五、结语

运动粘度是润滑油的一项重要指标，粘度过小摩擦面不能形成牢固的油膜，不能保证发动机部件可靠润滑，因而会增大磨损；反之，又会使发动机起动困难，低温流动性差，增加磨损，降低功率。

运动粘度测定结果主要影响因素有恒温浴温度、粘度计粘度系数选择、润滑油流过粘度计的时间、粘度计洁净程度、粘度计垂直状态、试样清洁度以及安装时试样是否有气泡等。运动粘度测定结果的准确性受试验过程中各种因素的影响和制约，正确分析影响因素是试验结果准确性的关键。本文试验结果表明，正确按试验方法进行试验，准确分析各种影响因素，是试验结果的准确性的保证。

参考文献

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