Аппараты для определения вязкости нефтепродуктов

Что такое аппарат для кинематической вязкости нефтепродуктов: в термостатируемую баню помещён стеклянный капиллярный вискозиметр, проба стекает по капилляру под действием собственного веса, а вязкость рассчитывают по времени её истечения. Раздел включает 5 серий КАДАММ. ВИС-КВ работает по ГОСТ 33 (3 модели, бани до 100 °C); ВИС-КВН нужен для испытаний на холоде до −65 °C; ВИС-КВП — для растворов полимеров до 135 °C; ВИС-КВИ даёт плотность, вязкость и индекс вязкости; ВИС-НТ определяет кажущуюся вязкость моторных масел на холоде.

Что измеряет аппарат и в чём его отличие от ротационного вискозиметра

Ротационный вискозиметр вращает шпиндель в пробе и фиксирует момент сопротивления, то есть динамическую вязкость. Аппарат для нефтепродуктов устроен иначе: он замеряет время, за которое определённый объём жидкости проходит калиброванный капилляр, и из этого времени получает кинематическую вязкость. Она равна динамической, делённой на плотность пробы, и выражается в мм²/с; прежняя единица сантистокс численно ей равна. Именно кинематическая вязкость фигурирует в паспортах качества и спецификациях масел, дизельного топлива и других нефтепродуктов, поэтому запросы «определение кинематической вязкости» и «определение вязкости нефтепродуктов» почти всегда относятся к этому методу. Чем методы отличаются и как связаны величины, объяснено в статье об измерении вязкости: динамическая и кинематическая вязкость, а перевод единиц — в статье о единицах вязкости.

Точность метода зависит от двух факторов: стабильной температуры бани и точного отсчёта времени. Даже небольшой дрейф температуры сдвигает вязкость масла сильнее, чем можно ожидать, поэтому баня должна держать температуру с точностью до долей градуса, а время измеряют секундомером или автоматическим датчиком. Само испытание, промывку капилляров и обработку результатов описывает статья о кинематической вязкости нефтепродуктов по ГОСТ 33 и ASTM D445. Наши аппараты рассчитаны на испытания по этим методикам; насколько результат отвечает стандарту, решает правильно поставленное испытание и поверка капилляров.

Серии раздела

ВИС-КВ: аппарат для кинематической вязкости нефтепродуктов. Главная серия раздела; 3 модели с баней до 100 °C: базовая, с двустенной баней на 20 л и с автоматическим отсчётом времени. Таймер считает до 9999,9 с, так что можно измерять и очень вязкие продукты с долгим истечением. Температура бани держится с точностью ±0,1 °C, у автоматического исполнения — ±0,01 °C. Погрешность серии — ±0,05 %. Моторным и индустриальным маслам в диапазоне от комнатной температуры до 100 °C этой серии достаточно. Серия представлена карточкой КАДАММ ВИС-КВ.

ВИС-КВН: кинематическая вязкость при низких температурах. Метод капилляра тот же, но баня охлаждает пробу до −65 °C, что нужно для испытания топлив и масел, работающих на морозе. Карточка: КАДАММ ВИС-КВН.

ВИС-КВП предназначен для растворов полимеров. Двустенная стеклянная баня нагревается до 135 °C и рассчитана на измерение растворов полиэтилена и полипропилена в декалине при заданной температуре. Подробнее: КАДАММ ВИС-КВП.

ВИС-КВИ: плотность, вязкость и индекс вязкости. Аппарат нужен, когда требуется индекс вязкости масла. Баню можно настроить в диапазоне от 20 до 100 °C, а температура поддерживается с точностью ±0,04 °C при разрешении 0,01 °C. Одновременно в бане работают 4 пробы, память хранит коэффициенты 99 капилляров, время фиксируется с точностью ±0,01 с. Рутинные операции автоматизированы: прибор сам подставляет коэффициент выбранного капилляра и выводит результат для двух температур. Индекс вязкости масла безразмерен и показывает, как слабо вязкость падает с нагревом; рассчитывается он по кинематической вязкости при двух температурах испытания. Смысл высокого индекса и порядок расчёта приведены в статье об индексе вязкости масел по ГОСТ 25371. Серия описана в карточке КАДАММ ВИС-КВИ.

ВИС-НТ: аппарат CCS (имитатор холодной прокрутки) для вязкости моторных масел при низкой температуре. Серия отвечает на иной вопрос: как масло ведёт себя при холодном пуске. Испытания идут от −5 до −40 °C (баня охлаждается до −60 °C), кажущаяся вязкость измеряется в диапазоне от 1500 до 27000 мПа·с, в одном из режимов температура поддерживается с точностью ±0,05 °C. Прибор имеет цветной сенсорный экран 15 дюймов, хранит в истории 100 результатов и потребляет 2500 Вт. Кажущаяся вязкость — это динамическая вязкость при заданном режиме сдвига, потому простым делением в кинематическую её не перевести. Серия описана в карточке КАДАММ ВИС-НТ.

Выбор аппарата для вязкости масла и топлива

Исходя из задачи. Если нужна кинематическая вязкость масла или топлива при одной-двух температурах, подойдёт ВИС-КВ. Для испытаний на холоде до −65 °C предназначен ВИС-КВН, для растворов полимеров — ВИС-КВП. Когда дополнительно требуется индекс вязкости и проб много, обратите внимание на ВИС-КВИ: у него четыре места и память коэффициентов. Холодный пуск двигателя и вязкость при минусовой температуре — задача для ВИС-НТ.

Исходя из температуры. Перечислите все температуры своих испытаний и сверьте перечень с диапазонами исполнений. Лёгким нефтепродуктам и дизельному топливу часто нужна низкая температура, тяжёлым маслам и мазутам — высокая, растворам полимеров — расширенный нагрев. Помните: от температуры зависит и то, какой капилляр подходит.

Исходя из числа проб. Когда испытаний много, ручной отсчёт по секундомеру превращается в узкое место. Автоматические исполнения сами замеряют время и уменьшают влияние оператора, а для разовых измерений хватит стандартной бани. Одновременно решите вопрос с капиллярами: стеклянные вискозиметры берут по диапазону вязкости пробы, чтобы время истечения было удобным для замера, а не чересчур коротким. Капилляры и их постоянные поверяют отдельно, подробности — в статье о поверке и калибровке вискозиметра и стандартных образцах вязкости.

Сопутствующее оборудование. Перед измерением нефтепродукт часто приходится подготовить: отделить воду и механические примеси или убрать пузырьки воздуха. Для отделения воды и примесей прочтите статью о центрифуге для нефти, а для испытаний вне стандартной бани ниже, в смежных разделах, собраны жидкостные термостаты и криостаты. Общий обзор приборов вы найдёте в разделе «Вискозиметры лабораторные», а вязкие непрозрачные среды рассмотрены в разделе «Ротационные вискозиметры».

Вязкость масла, дизельного топлива и других нефтепродуктов

От вязкости моторного масла зависит, как легко его прокачивает холодный двигатель и какая плёнка остаётся на горячих деталях. Потому масла характеризуют вязкостью при двух температурах и вычисляют индекс вязкости: чем он выше, тем слабее вязкость зависит от температуры. Подобный расчёт выполняют и для трансмиссионных, и для гидравлических масел. Вязкость дизельного топлива определяет распыление в форсунке и смазывающую способность и тоже нормируется при определённой температуре. Температуры для продуктов разные, но принцип измерения общий.

Бывает, что вместо капиллярного вискозиметра берут воронку или прибор условной вязкости. Он работает быстрее, однако выдаёт условную величину (секунды или градусы), а не кинематическую вязкость в мм²/с. Нужна оценка в единицах, увязанных с ГОСТ? Загляните в раздел «Вискозиметры условной вязкости» и в статью о типах приборов «Что такое вискозиметр и какие бывают».

Частые вопросы

Статьи по теме

Смежные разделы