淺談?dòng)绊懻扯扔?jì)檢定工作中的問(wèn)題及控制方法

李福敏

摘要：粘度是衡量油品質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，選擇恰當(dāng)粘度的潤(rùn)滑油是保證機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提。以粘度測(cè)量中主要使用的毛細(xì)管粘度計(jì)為例，對(duì)其測(cè)量原理、檢定影響因素進(jìn)行分析，并采用控制方法以降低粘度計(jì)檢定誤差。

關(guān)鍵詞：毛細(xì)管粘度計(jì);粘度;檢定;影響因素

1引言

運(yùn)動(dòng)粘度作為潤(rùn)滑油理化監(jiān)測(cè)分析項(xiàng)目之一，它是潤(rùn)滑油分類、分級(jí)、質(zhì)量評(píng)定的基礎(chǔ)指標(biāo)，同時(shí)也是設(shè)備潤(rùn)滑油的選用、代用和更換的基礎(chǔ)參數(shù)。其中，毛細(xì)管粘度計(jì)具有易操作、精度高、價(jià)格低廉、測(cè)量范圍廣等優(yōu)勢(shì)，使其廣泛應(yīng)用在潤(rùn)滑油運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)量中，而要保證粘度值的準(zhǔn)確性，首先按照對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，其次粘度計(jì)一定要進(jìn)行周期檢定并對(duì)檢定過(guò)程中的影響因素進(jìn)行分析與控制，盡可能保證粘度計(jì)檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2毛細(xì)管粘度計(jì)的測(cè)量原理

當(dāng)已知粘度值的液體在毛細(xì)管粘度計(jì)內(nèi)因重力作用而流出，流過(guò)規(guī)定體積所需的時(shí)間，根據(jù)哈根-泊肅葉（Hagen-Poiseuille）定律，便可得出毛細(xì)管粘度計(jì)常數(shù)[1]。

從式（2）易知，當(dāng)毛細(xì)管粘度計(jì)制成后，其粘度計(jì)常數(shù)便固定不變了，因此在某一測(cè)試溫度下，只需測(cè)量出規(guī)定體積的標(biāo)準(zhǔn)粘度液流經(jīng)毛細(xì)管的時(shí)間，便可求得粘度計(jì)常數(shù)。

3影響粘度計(jì)檢定的主要因素及控制方法

3.1溫度影響粘度計(jì)檢定

粘度與溫度有著密切的聯(lián)系，當(dāng)溫度升高時(shí)，液體的分子間距增大導(dǎo)致液體的內(nèi)聚力減小，從而使得粘度降低，反之，溫度降低使得液體的粘度增加[2]，這就表明，粘度計(jì)在檢定的過(guò)程中，務(wù)必要減小溫度的變化來(lái)保證毛細(xì)管粘度常數(shù)檢定的準(zhǔn)確性。

3.1.1如何減小溫度造成的檢定誤差

（1）在檢定毛細(xì)管粘度計(jì)時(shí)，首先一定要嚴(yán)格按照粘度的檢定規(guī)程要求進(jìn)行，在對(duì)恒溫槽的溫度進(jìn)行測(cè)試時(shí)，使用經(jīng)檢定修正過(guò)的分度值為0.01℃的全浸入式水銀溫度計(jì)或分辨率優(yōu)于0.01℃的數(shù)字溫度計(jì)，且要求溫度波動(dòng)度不超過(guò)±0.01℃/h，溫場(chǎng)均勻度不超過(guò)0.02℃，以減小因溫度產(chǎn)生的誤差對(duì)粘度計(jì)檢定的影響[3]。

（2）粘度標(biāo)準(zhǔn)液放在滿足檢定要求的室內(nèi)進(jìn)行恒溫存儲(chǔ)，使粘度液的溫度與室溫保持一致，且對(duì)檢定環(huán)境的要求為溫度波動(dòng)度2h內(nèi)不應(yīng)大于±2℃[4]。

3.2 安裝垂直度影響粘度計(jì)檢定

操作人員在粘度計(jì)安裝時(shí)，會(huì)由于視覺誤差或從業(yè)經(jīng)驗(yàn)不足等原因，未能使毛細(xì)管粘度計(jì)垂直，引起液注高度變化，產(chǎn)生傾斜誤差。當(dāng)粘度計(jì)垂直安裝時(shí)，粘度計(jì)內(nèi)液體的平均有效高度是，傾斜角度后，其平均有效高度是，，如圖1所示。

式（4）中：為粘度計(jì)有角傾斜時(shí)所測(cè)得常數(shù)。

將式（4）與式（3）之比得：

式（6）中，為粘度計(jì)垂直安裝時(shí)所測(cè)得常數(shù)與有傾斜角度時(shí)所測(cè)的常數(shù)之差。

若傾斜角時(shí)，由式（6）可得，，粘度計(jì)是否安裝垂直，將會(huì)對(duì)粘度計(jì)常數(shù)檢定的準(zhǔn)確性帶來(lái)影響。

3.2.1如何減小垂直度造成的檢定誤差

對(duì)于構(gòu)造為在流動(dòng)時(shí)間內(nèi)液體上下液面中心垂直相對(duì)的所有粘度計(jì)，借助粘度計(jì)專用夾具或支架，將粘度計(jì)置于恒溫槽中時(shí)，使測(cè)定球低于液面20mm以上，粘度計(jì)底部要高于恒溫浴底20 mm以上。調(diào)節(jié)粘度計(jì)夾具，借助鉛垂線沿兩個(gè)互成直角的方向使粘度計(jì)毛細(xì)管垂直[5]。

3.3清潔程度影響粘度計(jì)檢定

粘度計(jì)清洗是檢定前的準(zhǔn)備階段，也是保證檢定結(jié)果可靠性的前提。如果對(duì)粘度計(jì)沒有進(jìn)行徹底的清洗，使得內(nèi)壁還殘存一些掛液，這將導(dǎo)致粘度標(biāo)準(zhǔn)液在粘度計(jì)里流動(dòng)時(shí)會(huì)受到阻力，改變液體流出毛細(xì)管粘度計(jì)的時(shí)間，最終影響粘度計(jì)常數(shù)的準(zhǔn)確性。

3.3.1如何減小清潔度造成的檢定誤差

對(duì)尚未用過(guò)的新粘度計(jì)應(yīng)使用蒸汽或開水除蠟，沒有油污的粘度計(jì)應(yīng)使用熱水清洗，沾有油污應(yīng)先依次使用汽油、酒精和清水清洗，再用鉻酸洗液浸泡粘度計(jì)內(nèi)壁4h以上。浸泡好的粘度計(jì)用清水清洗，直到內(nèi)壁不掛水珠，再用清水清洗3遍。對(duì)清洗干凈的粘度計(jì)置于干燥箱中進(jìn)行干燥后應(yīng)防止灰塵落入其中[3]。

3.4裝液量影響粘度計(jì)檢定

由泊肅葉公式知，當(dāng)裝液量多時(shí)，就減小，流動(dòng)時(shí)長(zhǎng)增加;裝液量少時(shí)，就增大，流動(dòng)時(shí)長(zhǎng)減小，因此流動(dòng)時(shí)長(zhǎng)隨裝液量不同而變，而該時(shí)間直接影響測(cè)定的準(zhǔn)確性。

3.4.1如何減小裝液量造成的檢定誤差

首先要熟練掌握有關(guān)粘度計(jì)的裝液規(guī)程，選擇合適的粘度標(biāo)準(zhǔn)液，使黏度標(biāo)準(zhǔn)液在平氏、芬氏和烏氏的最細(xì)內(nèi)徑毛細(xì)管粘度計(jì)的流出的時(shí)間分別不得小于350s、300s和250s[3]。

3.5記時(shí)器影響粘度計(jì)檢定

計(jì)時(shí)準(zhǔn)確的前提就是要求計(jì)時(shí)設(shè)備的分度值優(yōu)于0.1s，日差不超過(guò)±0.5s，在計(jì)時(shí)時(shí)，當(dāng)粘度標(biāo)準(zhǔn)液的液面最低點(diǎn)與計(jì)時(shí)球的下標(biāo)線相切的瞬間進(jìn)行按下計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)。

4結(jié)語(yǔ)

毛細(xì)管粘度計(jì)在粘度測(cè)量中有著廣泛的應(yīng)用，其影響粘度計(jì)檢定的因素有溫度、垂直度、清潔度、裝液量、計(jì)時(shí)器等，若要提高粘度計(jì)檢定的準(zhǔn)確性，必須重視這些影響因素并提高自身的檢定水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳惠釗.粘度計(jì)量[M].北京.中國(guó)計(jì)量出版社，1991

[2]郭春梅，劉亮.提高毛細(xì)管粘度計(jì)檢定質(zhì)量的方法探討[J].計(jì)量技術(shù)，2018（04）：50-53

[3國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督局.JJG 155-2016工作毛細(xì)管黏度計(jì)檢定規(guī)程[S].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2016

[4]龐愛青.如何減少毛細(xì)管粘度計(jì)檢定中的影響因素[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2007（7）

[5]GB/T 30514-2014.玻璃毛細(xì)管運(yùn)動(dòng)黏度計(jì)規(guī)格和操作說(shuō)明[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014