潤滑油自動快速傾點儀的研制

米紅英，易如娟，田高友，徐金龍

（總后油料研究所，北京 102300）

潤滑油自動快速傾點儀的研制

米紅英，易如娟，田高友，徐金龍

（總后油料研究所，北京 102300）

為滿足快速車載檢測潤滑油傾點的要求，研制了石油產(chǎn)品自動快速傾點測定儀。通過將研制儀器檢測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)方法測試結(jié)果對比及儀器精確度試驗分析結(jié)果可見，研制儀器的檢測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T 3535測試結(jié)果保持一致，其重復(fù)性、再現(xiàn)性滿足GB/T 3535要求，儀器具有微量、自動、快速的分析特點。

自動;快速;傾點;儀器

1 研究目的

傾點是樣品在測試條件下仍能表現(xiàn)出流動性的最低溫度，是潤滑油的一項非常重要的指標(biāo)。傳統(tǒng)的傾點測試方法（GB/T 3535）由操作人員用眼睛觀察油品在不同溫度下傾斜一定時間后能否流動，操作繁瑣，測試時間長，自動化程度較低，且樣品用量多、測試設(shè)備體積大，不適合車載快速檢測使用。國外在該類儀器研究方面一直處于領(lǐng)先地位，其產(chǎn)品體積小、自動化程度高，但儀器價格昂貴。為滿足軍隊油料檢測快速的需要，課題組基于現(xiàn)有技術(shù)條件，提出了快速傾點儀的設(shè)計方案，要求儀器在滿足微量自動快速測試的前提條件下，測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T 3535保持一致。

2 國內(nèi)外同類儀器現(xiàn)狀

在石油產(chǎn)品傾點的快速測試技術(shù)方面，加拿大Phase Technology一直處于領(lǐng)先地位。ASTM D5949石油產(chǎn)品傾點測定法（自動壓力脈沖法）就是基于Phase Technology的傾點分析方法發(fā)展起來的。該方法的原理是運用一個經(jīng)過計算的氣體壓力脈沖，每隔一定溫度間隔作用于樣品表面直到?jīng)]有運動信號為止。采用擴(kuò)散散射技術(shù)，通過先進(jìn)的光學(xué)系統(tǒng)準(zhǔn)確地檢測樣品的相轉(zhuǎn)變。其重復(fù)性和再現(xiàn)性均達(dá)到或優(yōu)于ASTM D97和GB/T 3535手動方法要求。而在快速、自動、微量傾點儀的研制方面，我國還處于起步階段，沒有成型的產(chǎn)品。

3 儀器研制設(shè)計原理及外觀

3.1 研制設(shè)計思路

樣品用量少，檢測速度快。

由多級半導(dǎo)體制冷器組成電堆冷卻樣品油。

用泵循環(huán)一定量的水帶走半導(dǎo)體制冷器的熱量，并通過風(fēng)冷系統(tǒng)，使熱量散發(fā)到空氣中，保持冷卻水溫度在適當(dāng)范圍。

由發(fā)光二極管發(fā)射多束光線到油品表面。

由CCD攝像機代替人眼觀察油樣流動。

由計算機自動計算并判斷由攝像機傳送過來的油樣信號。

在不同溫度點檢測時，由機械裝置模擬人工使油樣表面發(fā)生一定角度的傾斜。

3.2 工作原理

工作時，由發(fā)光二極管向油杯內(nèi)的被測油品表面發(fā)射多束紅外光，在樣品表面形成若干亮點，采用CCD攝像機將亮點圖形照下并將其傳送到計算機。給半導(dǎo)體制冷器接通電源，由計算機控制其工作電流，由此獲得一定的降溫速度，當(dāng)樣品溫度達(dá)到檢測設(shè)定值時，由電機帶動傾斜凸輪，使油杯及整個檢測系統(tǒng)傾斜一定的角度，通過CCD攝像機在計算機上顯示的圖像可看到樣品表面的若干亮點會隨著傾斜的油表面發(fā)生移動，這種移動的速度會隨著溫度的下降而變得緩慢，即溫度高時，移動信號大，溫度低時移動信號小，當(dāng)油樣在某一溫度下不發(fā)生移動時，即表明油樣已凝固，則上一次檢測溫度被判定為樣品的最低流動溫度，也就是傾點溫度。該儀器外形結(jié)構(gòu)見圖1，技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 自動微量傾點儀技術(shù)參數(shù)

4 儀器研制試驗考察

使用研制的自動微量傾點儀對選擇的發(fā)動機油、齒輪油、液壓油新油及在用油樣品進(jìn)行傾點測試，將測試結(jié)果與GB/T 3535方法測試結(jié)果進(jìn)行比對，并對新研制儀器樣機的測試精度進(jìn)行分析，見表2～表4。

表2 自動微量傾點儀重復(fù)性考察試驗結(jié)果

續(xù)表

表3 自動微量傾點儀再現(xiàn)性考察試驗結(jié)果

表4 自動微量傾點儀測試結(jié)果同標(biāo)準(zhǔn)方法（GB/T 3535）的對應(yīng)性考察

續(xù)表

由樣機的檢測數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)方法對比結(jié)果及儀器精確度試驗結(jié)果可見，新研制自動微量傾點儀檢測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T 3535保持一致，其重復(fù)性、再現(xiàn)性滿足GB/T 3535要求，具有自動、微量、快速的分析特點。

5 結(jié)論

通過采用半導(dǎo)體多級制冷、電機自動傾斜及CCD攝像技術(shù)，實現(xiàn)了微量、快速傾點測試。使用研制的自動微量傾點儀對常用發(fā)動機油、齒輪油、液壓油、航空發(fā)動機油、液壓油新油及在用油進(jìn)行相應(yīng)理化性能分析，考察了儀器樣機的準(zhǔn)確度、再現(xiàn)性、重復(fù)性，試驗結(jié)果表明，該儀器符合車載要求，能夠滿足現(xiàn)場快速檢測潤滑油新油和在用油傾點的需要，具有新穎、快速、微量的分析特點，測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法保持一致。

［1］GB/T 3535石油產(chǎn)品傾點測定法脂［S］.

［2］ASTM D97石油產(chǎn)品傾點測試方法［S］.

［3］ASTM D5949石油產(chǎn)品傾點測定法（自動壓力脈沖法）［S］.

Development of Automatic Rapid Apparatus for Pour Point of Lub ricating Oil

M IHong－ying，YIRu－juan，TIAN Gao－you，XU Jin－long
（POLResearch Institute of General Logistics Dept.，PLA，Beijing 102300，China）

To m eet the requirem ents of rapid m obile determ ination for pour point of lubricating oil，an autom atic rapid apparatus for pour point of lubricating oilw as developed.The test results from the apparatus w ere com pared w ith that from the criterion m ethod，and the precision of the autom atic apparatus w as analyzed.It w as considered that，the test results from the apparatus are consistentw ith that from the criterion m ethod GB/T 3535，the repeatability and the reproducibility of the apparatus can m eet the requirem ents of GB/T 3535，and the pour point can be determ ined by the apparatus rapid ly and autom atically w ith a little sam p le.

automatic;rapid;pour point;apparatus

TE622.1

A

1002-3119（2011）06-0036-04

2011－06－13。

米紅英（1976－），女，工程師，2007年畢業(yè)于解放軍后勤工程學(xué)院油料應(yīng)用專業(yè)，主要從事潤滑油脂研制及應(yīng)用研究工作，已公開發(fā)表論文數(shù)篇。