透明与不透明液体运动粘度的测试方法-1

透明与不透明液体运动粘度的测试方法
（动态粘度的计算）
1.         适用范围
1.1本方法给出了测定一定体积透明与不透明的液体石油产品在重力作用下通过标定好的毛细管粘度计的时间来确定其动态粘度υ的测定步骤。动力粘度η可由液体的动态粘度υ、密度ρ的乘积来确定。
注1：运动粘度和沥青粘度的计算也可参见测定方法D2170,D2171
1.2本方法的测定结果决定于样品的流动行为，主要适用于剪切力与剪切速度成比例的液体（即牛顿流体）。但是，如果粘度随剪切速度有显著的变化，则不同的毛细管粘度计直径，可能得到不同的测定结果。在某些条件下表现为非牛顿体的剩余燃料油的测定步骤及精度也被包含在方法中。
1.3本方法可测动态粘度范围包括在所有温度下（见6.3与6.4）从0.2mm2/s到300 000mm2/s（见表A1.1）的粘度值。在本方法中只测定了精密度章节的脚注中所指定的材料、运动粘度范围和温度的精密度。
1.4用国际单位制表述的数值将被视为标准。
1.5本标准并未对相关的所有的安全问题都提出建议。因此，在使用本标准之前应建立相应的安全和健康防护措施并制定出相关制度及适用范围。

2.         参考文献
2.1  ASTM标准：
D446玻璃毛细管运动粘度计的规格和使用说明
D1193试剂水的规格
D1217用Bingham比重瓶测定液体密度和相对密度（比重）的标准方法
D1480用Bingham比重瓶测定粘性材料密度和相对密度（比重）的标准方法
D1481用 Lipkin Bicapillary比重瓶测定粘性材料密度和相对密度（比重）的标准方法
D2170测沥青运动粘度的标准方法（沥青）
D2171用真空毛细管粘度计测沥青粘度的标准方法
D6074烃类润滑原油的特性指导
E1ASTM中温度计的规格
E77 温度计的检验与确认测定方法
2.2  ISO标准：
ISO指导25：对校准和测试实验室的基本要求
ISO3104 石油产品：透明与不透明液体：运动粘度的测定和动力粘度的计算
ISO 3105玻璃毛细管运动粘度计：规格与使用说明
ISO 3696分析实验室的使用水：规格与测定方法
ISO 9000 质量管理与质量保证标准：选择与使用指导
3.        术语
3.1本标准的术语定义分类如下：
3.1.1自动粘度计，n：在10或11中描述了，在不改变测定原理或基本人工仪器测定技术的情况下，全部或部分地实现程序的自动化的装置。尺度、配置与操作特性等仪器的基本部件不变。自动操作仪器所测的结果不要求进行修正就可以带入手动操作中相互应用。仪器的精密度等于或高于人工操作的精密度（相对比较稳定）。
3.1.1.1讨论：自动粘度计可以模仿测定方法中的某些步骤，从而可以减少或排除人工操作时的干预。通过物理技术测定运动粘度的仪器与本试验中所用的仪器不同。它们不被视为自动粘度计。
3.1.2密度，n：单位体积的物质在给定温度下的质量。
3.1.3动态粘度，n：液体合适的剪切力与剪切速率的比。
3.1.3.1讨论：通常叫做动态粘度系数，或简称粘度。因此动态粘度是流动阻力或液体形变阻力的量度。
3.1.3.2讨论：术语动态粘度也可应用于其他内容，用以表示频率，根据不同的质量，剪切力与剪切速度在此有正弦关系的。
3.1.4运动粘度，n：重力作用下的流体阻力。
3.1.4.1讨论：在给定的液压压头的重力流动中，流体的压位差与其密度ρ成比例。对于任何特定的粘度计，给定体积的流体的流动时间与其运动粘度υ成比例，为  υ=η/ρ，其中η为动态粘度系数。

4.         试验方法概要
4.1用可重复使用的驱动头，驱动一定体积的流体使其在重力作用下，流过已校准的毛细管粘度计，严格控制其给定的温度，测定流经时间。运动粘度是由测定的流动时间和粘度计的校准常数的乘积得到的。

5.         用途及重要性
5.1许多石油产品和一些非石油材料被用做润滑剂。仪器的正确操作依赖于所使用的流体粘度是否合适。另外，许多石油燃料的粘度对其合理储藏、处理和试验条件的确定有重要意义。因此，精确测定其粘度对于许多产品的规格来说是必须的。

6.        仪器设备
6.1粘度计：只能使用经校准的玻璃毛细管粘度计。尽可能测定在精密度一章中有规定精密度范围的运动粘度。
6.1.1粘度计列于表A1.1。它们的规格合乎规格D446与ISO 3105的规格。不要把测定方法限制在只能使用表A1.1所列的仪器的范围之内。附录A1给出了更深入的指导。
6.1.2自动粘度计：自动仪器可以被用于模仿人工操作时的物理条件，操作及其步骤合并入自动操作装置中的粘度计、测温装置、温度控制装置、控温水浴、计时装置等都要与本方法中6规定的单独件的规格一致。自动仪器要能够测定8.2.1中所述的已鉴定的参比材料。
6.2粘度计固定装置要使所有粘度计在各个方向上观察都是上凹液面悬在下凹液面正上方1º以内。而所有的粘度计本省从各个方向上观察都是上上凹液面悬在下凹液面正上方0.3º以内（参见规定D446及ISO3105）。
6.2.1粘度计在恒温水浴上的安装应与在鉴定证书中规定的校准和操作方式一致。参见规定D446,参见附件A1,A2,A3中的操作说明。这些有L管的粘度计必须垂直固定，竖向定线被确定可使用以下几种方法：1。一个可是L管垂直的固定架；2被设计安装在L管上的水平液泡；3。悬在L管中间的铅垂线；4。其他恒温水浴中内在的固定方式。
6.3控温水浴：在测定过程中，用足够深度的透明液体浴，将装有样品的粘度计全部浸入水浴中。测定过程中保证粘度计中的样品始终在水浴中液面至少20mm以下，同时距水浴底至少20mm。
6.3.1温度控制：每组流动时间的测定，水浴中流体的温度应控制在15℃到100℃之间。恒温浴中在沿着粘度计方向上的温度，两个粘度计之间的温度，或水浴本身的温度计的温度与设定的温度差不超过0.02℃。对于超出这个范围的温度，其与所需温度的偏差不能超过±0.05℃。
6.4在0℃至100℃的温度测定装置：可以使用校准过的偏差在±0.02℃的液体-玻璃管温度计（附录A2），或其它有相同甚至更高精确度的测温装置。
6.4.1如果使用校准过的液体-玻璃管温度计，建议使用两个温度计。两个温度计的偏差将在0.04℃的范围以内。
6.4.2在0℃至100℃的温度范围之外，可以使用经校准后精确度偏差在±0.05℃或更好的液体-玻璃管温度计，或者是使用其它更高精确度的温度测定装置。当一个水浴中使用两个温度测定装置时，它们的偏差应在±0.1℃的范围之内。
6.4.3当使用液体-玻璃管温度计时，如表A2.2所列，使用放大装置来读数，读到刻度的1/5（例如，0.01℃或0.02℉）以保证要求的测定温度与温度控制能力相符（见9.1）。建议定期记录温度计读数（以及温度计校正书上的修正值）用以证明温度计与方法要求的温度计符合。这些数据很有用，特别是在与精确度和精密度相关的原因调查中。
6.5计时装置：可以使用任何能精确到0.1s或者更精确时间，且测定间隔在200s到900s范围内时读数精确度在±0.07%（见附录A3）的计时装置。
6.5.1如果电流频率控制在精确度0.05%或者更高，可以使用电子计时装置。作为公共电力系统提供的交流电，一般周期性控制多于持续控制。因此在开启电子计时器时，这样的控制会在动态粘度流动时间的测定上产生大的错误。

7.        试剂和材料
7.1铬酸洗液或不含三价铬的强氧化性酸洗液。（注意：铬酸对健康有害。它有毒，是致癌物质，有很强的腐蚀性，而且与有机物接触很危险。如果使用铬酸，戴好防护面具和足够长的防护服，包括合适的防护手套。避免吸入铬酸蒸气。由于使用后的铬酸也有毒性，要小心处理使用过的铬酸。不含三价铬的强氧化性酸洗液也有很强的腐蚀性，而且与有机物接触也很危险。但是由于这种洗液不含铬，因此有其特殊的处理方法。）
7.2样品溶剂，与样品完全相溶。使用前要过滤。
7.2.1对于大多数样品来说，挥发性汽油或石脑油即可。对于剩余燃料，可能需要用芳香族溶剂如甲苯或二甲苯预先洗涤以除去沥青物质。
7.3干燥剂，易与样品溶剂（见7.2）和水（见7.4）混合的挥发性干燥剂。使用之前要过滤。
7.3.1丙酮即可。
7.4水，去离子水或蒸馏水，并且要达到规格D1193或ISO 3696中三级水的标准。使用之前要过滤。