GB/T 265-1988石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定法和動(dòng)力粘度計(jì)算法,代替GB 265-1983
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本方法適用于測(cè)定液體石油產(chǎn)品(指牛頓液體)的運(yùn)動(dòng)粘度,真單位為m2/S,通常在實(shí)際中使用為mm2/s。動(dòng)力粘度可由測(cè)得的運(yùn)動(dòng)粘度乘以液體的密度求得。
注:本方法所測(cè)之液體認(rèn)為是剪切應(yīng)力和剪切速率之比為一常數(shù),也就是粘度與剪切應(yīng)力和剪切速率無關(guān),這種液體稱為牛頓液體。
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1.方法慨要
本方法是在某一恒定的溫度下,測(cè)定一定體積的液體在重力下流過一個(gè)標(biāo)定好的玻璃毛細(xì)管粘度計(jì)的時(shí)間,粘度計(jì)的毛細(xì)管常數(shù)與流動(dòng)時(shí)間的乘積,即為該溫度下測(cè)定液體的運(yùn)動(dòng)粘度。在溫度t時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度用符號(hào)Vt表示。
該溫度下運(yùn)動(dòng)粘度和同溫度下液體的密度之積為該溫度下液體的動(dòng)力粘度。在溫度t時(shí)的動(dòng)力粘度用符號(hào)ηt表示。
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2 儀器與材料
2.1儀器
2.1.1 粘度計(jì):
2.1.1.l 玻璃毛細(xì)管粘度計(jì)應(yīng)符合SY 3607《玻璃毛細(xì)管粘度計(jì)技術(shù)條件》的要求。也允許采用具有同樣精度的自動(dòng)粘度計(jì)。
2.1.1.2 毛細(xì)管粘度計(jì)一組,毛細(xì)管內(nèi)徑為0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0,5.0和6.0 mm (見下圖)。
2.1.1.3 每支粘度計(jì)必須按JJG 155《工作毛細(xì)管粘度計(jì)檢定規(guī)程》進(jìn)行檢定并確定常數(shù)。
測(cè)定試樣的運(yùn)動(dòng)粘度時(shí),應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)的溫度選用適當(dāng)?shù)恼扯扔?jì),務(wù)使試樣的流動(dòng)時(shí)間不少于200S,內(nèi)徑0.4mm的粘度計(jì)流動(dòng)時(shí)間不少于350s。
2.1.2恒溫浴
帶高透明壁或裝奇觀察孔的恒溫浴,其高度不小于180mm,容積不小于2L,并且附設(shè)著自動(dòng)攪拌裝置和一種能夠準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)溫度的電熱裝置。
在0°C和低于0°C測(cè)定運(yùn)動(dòng)粘度時(shí),使用筒形開有看窗的透明保溫瓶,其尺寸與前述的透明恒溫浴相同,并沒有攪拌裝置。
根據(jù)測(cè)定的條件,要在恒溫浴中注人如表1中列舉的一種液體。
2.1.3玻璃水銀溫度計(jì)
符合GB 514《石油產(chǎn)品試驗(yàn)用液體溫度計(jì)技術(shù)條件》分格為0.1°C。測(cè)定一30°C 以下運(yùn)動(dòng)粘度時(shí),可以使用同樣分格值的玻璃合金溫度計(jì)或其他玻璃被體溫度計(jì)。
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2.1.4 秒表:
分格為0.1S。
用于測(cè)定粘度的秒表、毛細(xì)管粘度計(jì)和溫度計(jì)都必須定期檢定。
2.2材料
2.2.1溶劑油: 符合GB 1922《溶劑油》中NY-120要求,以及可溶的適當(dāng)溶劑。
2.2.2鉻酸洗液。
3.試劑
3.1石油醚: 60-90°C,化學(xué)純。
3.2 95%乙醇: 化學(xué)純。
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表1在不同溫度使用的恒溫浴液體
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測(cè)定的溫度°C? ? ? ? 恒溫浴液體
50-100? ? ? ?透明礦物油、內(nèi)三醇(甘油)或25%硝酸銨水溶液(該溶液的表面會(huì)浮著一層透明的礦物油)
20-50? ? ? ? 水
0-20? ? ? ? ?水與冰的混合物,或乙醇與干冰(固體二氧化碳)的混合物
0--50? ? ? ? 乙醇與干冰的混合物,在無乙醇的情況下,可用無鉛汽油代替
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注:恒溫浴中的礦物袖最好加有抗氧化掭加劑,延緩氧化,延長(zhǎng)使用時(shí)間。
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4.準(zhǔn)備工作
4.1試樣含 有水或機(jī)械雜質(zhì)時(shí),在試驗(yàn)前必須經(jīng)過脫水處理,用濾紙過濾除去機(jī)械雜質(zhì)。
對(duì)于粘度大的潤(rùn)滑油,可以用瓷漏斗,利用水流泵或其他真空泵進(jìn)行吸濾,也可以在加熱至50~100°C的溫度下進(jìn)行脫水過濾。
4.2在測(cè)定試樣的 粘度之前,必須將粘度計(jì)用溶劑油或石油醚洗滌,如果粘度計(jì)沾有污垢,就用鉻酸洗液、水、蒸餾水或95 %乙醇依次洗滌。然后放人烘箱中烘干或用通過棉花濾過的熱空氣吹干。
4.3測(cè)定運(yùn)動(dòng)粘度時(shí),在內(nèi)徑符合要求且清潔、干燥的毛細(xì)管粘度計(jì)內(nèi)裝人試樣。在裝試樣之前,將橡皮管套在支管7上,并用手指堵住管身6的管口,同時(shí)倒置粘度計(jì),然后將管身1插入裝著試樣的容器中;這時(shí)利用橡皮球、水流泵或其他真空泵將液體吸到標(biāo)線b,同時(shí)注意不要使管身1,擴(kuò)張部分
2和3中的液體發(fā)生氣泡和裂隙。當(dāng)液面達(dá)到標(biāo)線b時(shí),就從容器里提起粘度計(jì),并迅速恢復(fù)其正常狀態(tài),同時(shí)將管身1 的管端外壁所沾著的多余試樣擦去,并從支管7取下橡皮管套在管身1上。
4.4將裝有試樣的粘度計(jì)浸人事先準(zhǔn)備妥當(dāng)?shù)暮銣卦≈?,并用夾子將粘度計(jì)固定在支架上,在固定位置時(shí),必須把毛細(xì)管粘度計(jì)的擴(kuò)張部分2浸人一半。
溫度計(jì)要利用另一只夾子來固定,務(wù)使水銀球的位置接近毛細(xì)管中央點(diǎn)的水平面,并使溫度計(jì)上要測(cè)溫的刻度位于恒溫浴的液面上10mm處。
使用全浸式溫度計(jì)時(shí),如果它的測(cè)溫刻度露出恒溫浴的液面,就依照式( 1)計(jì)算溫度計(jì)液柱露出部分的補(bǔ)正數(shù)△t,才能準(zhǔn)確地量出液體的溫度:
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5.試驗(yàn)步驟
5.1將粘度計(jì)調(diào)整成為垂 直狀態(tài),要利用鉛垂線從兩個(gè)相互垂直的方向去檢查毛細(xì)管的垂直情況。
將恒溫浴調(diào)整到規(guī)定的溫度,把裝好試樣的粘度計(jì)浸在恒溫浴內(nèi),經(jīng)恒溫如表2規(guī)定的時(shí)間。試驗(yàn)的溫度必須保持恒定到土0.1°C。
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表2粘度計(jì)在恒溫浴中的恒溫時(shí)間
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試驗(yàn)溫度°C? ? 恒溫時(shí)間min
80,100? ? ? ? ? 20
40,50? ? ? ? ? ?15
20? ? ? ? ? ? ? 10
0--50? ? ? ? ? ?15
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5.2利用毛細(xì)管粘度計(jì)管身1口所套著的橡皮管將試樣吸人擴(kuò)張部分3,使試樣液面稍高于標(biāo)線a。并且注意不要讓毛細(xì)管和擴(kuò)張部分3的液體產(chǎn)生氣泡或裂隙。
5.8此時(shí)觀察試樣在管身中的流動(dòng)情況,液面正好到達(dá)標(biāo)線a時(shí),開動(dòng)秒表,液面正好流到標(biāo)線b時(shí),停止秒表。
試樣的液面在擴(kuò)張部分3中流動(dòng)時(shí),注意恒溫浴中正在攪拌的液體要保持恒定溫度,而且擴(kuò)張部分中不應(yīng)出現(xiàn)氣泡。
5.4用秒表記錄下來的流動(dòng)時(shí)間,應(yīng)重復(fù)測(cè)定至少四次,其中各次流動(dòng)時(shí)間與其算術(shù)平均值的差數(shù)應(yīng)符合如下的要求:在溫度100~ 15C測(cè)定粘度時(shí),這個(gè)差數(shù)不應(yīng)超過算術(shù)平均值的土0.5%1在低于15~ - 30C測(cè)定粘度時(shí),這個(gè)差數(shù)不應(yīng)超過算術(shù)平均值的土1.5%1在低于一30C測(cè)定粘度時(shí),這個(gè)差數(shù)不應(yīng)超過算術(shù)平均值的土2.5%。
然后,取不少于三次的流動(dòng)時(shí)間所得的算術(shù)平均值,作為試樣的平均流動(dòng)時(shí)間。
6.計(jì)算
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6.2在溫度t時(shí),試樣的動(dòng)力粘度η的計(jì)算如下:
6.2.1按GB 1884《石油和液體石油產(chǎn)品密度測(cè)定法(密度計(jì)法)》和GB 1885《石油計(jì)量換算表》測(cè)定試樣在溫度1時(shí)的密度Pt(g/cm3)。
6.2.2在溫度t時(shí),試樣的動(dòng)力粘度ηt(mPa.s)按式(3)計(jì)算:
ηt=vt*ρ
式中: v;--- 在溫度t時(shí),試樣的運(yùn)動(dòng)粘度,mm2/s;
ρ--在溫度t時(shí),試樣的密度,g/cm3。
7.精密度
用下述規(guī)定來判斷試驗(yàn)結(jié)果的可靠性(95%置信水平)。
7.1重復(fù)性
同一操作者,用同一試樣重復(fù)測(cè)定的兩個(gè)結(jié)果之差,不應(yīng)超過下列數(shù)值:
測(cè)定粘度的溫度,°C? ? ? ?重復(fù)性,%
100~ 15? ? ? ? ? ? ? ? ? 算術(shù)平均值的1.0
低于15~- 30? ? ? ? ? ? ? 算術(shù)平均值的3.0
低于- 30~ - 60? ? ? ? ? ?算術(shù)平均值的5.0
7.2 再現(xiàn)性
由不同操作者,在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室提出的兩個(gè)結(jié)果之差,不應(yīng)超過下列數(shù)值:
測(cè)定粘度的溫度,°C? ? ? ? 再現(xiàn)性,%
100~ 15? ? ? ? ? ? ? ? ? ?算術(shù)平均值的2.2
8.報(bào)告
8.1 粘度測(cè)定結(jié)果的數(shù)值,取四位有效數(shù)字。
8.2取重復(fù)測(cè)定兩個(gè)結(jié)果的算術(shù)平均值,作為試樣的運(yùn)動(dòng)粘度或動(dòng)力粘度。
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