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(dòng)快速傾點(diǎn)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(diǎn)的要求，研制了石油產(chǎn)品自動(dòng)快速傾點(diǎn)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(yàn)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(dòng)、快速的分析特點(diǎn)。

自動(dòng);快速;傾點(diǎn);儀器

1 研究目的

傾點(diǎn)是樣品在測試條件下仍能表現(xiàn)出流動(dòng)性的最低溫度，是潤滑油的一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。傳統(tǒng)的傾點(diǎn)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(shí)間后能否流動(dòng)，操作繁瑣，測試時(shí)間長，自動(dòng)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(dòng)化程度高，但儀器價(jià)格昂貴。為滿足軍隊(duì)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(diǎn)儀的設(shè)計(jì)方案，要求儀器在滿足微量自動(dòng)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(diǎn)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(diǎn)測定法（自動(dòng)壓力脈沖法）就是基于Phase Technology的傾點(diǎn)分析方法發(fā)展起來的。該方法的原理是運(yùn)用一個(gè)經(jīng)過計(jì)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(yùn)動(dòng)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(dòng)方法要求。而在快速、自動(dòng)、微量傾點(diǎn)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(jì)原理及外觀

3.1 研制設(shè)計(jì)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(jī)代替人眼觀察油樣流動(dòng)。

由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算并判斷由攝像機(jī)傳送過來的油樣信號。

在不同溫度點(diǎn)檢測時(shí)，由機(jī)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(shí)，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(diǎn)，采用CCD攝像機(jī)將亮點(diǎn)圖形照下并將其傳送到計(jì)算機(jī)。給半導(dǎo)體制冷器接通電源，由計(jì)算機(jī)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(shí)，由電機(jī)帶動(dòng)傾斜凸輪，使油杯及整個(gè)檢測系統(tǒng)傾斜一定的角度，通過CCD攝像機(jī)在計(jì)算機(jī)上顯示的圖像可看到樣品表面的若干亮點(diǎn)會(huì)隨著傾斜的油表面發(fā)生移動(dòng)，這種移動(dòng)的速度會(huì)隨著溫度的下降而變得緩慢，即溫度高時(shí)，移動(dòng)信號大，溫度低時(shí)移動(dòng)信號小，當(dāng)油樣在某一溫度下不發(fā)生移動(dòng)時(shí)，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(dòng)溫度，也就是傾點(diǎn)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(dòng)微量傾點(diǎn)儀技術(shù)參數(shù)

4 儀器研制試驗(yàn)考察

使用研制的自動(dòng)微量傾點(diǎn)儀對選擇的發(fā)動(dòng)機(jī)油、齒輪油、液壓油新油及在用油樣品進(jìn)行傾點(diǎn)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(jī)的測試精度進(jìn)行分析，見表2～表4。

表2 自動(dòng)微量傾點(diǎn)儀重復(fù)性考察試驗(yàn)結(jié)果

續(xù)表

表3 自動(dòng)微量傾點(diǎn)儀再現(xiàn)性考察試驗(yàn)結(jié)果

表4 自動(dòng)微量傾點(diǎn)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(jī)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(yàn)結(jié)果可見，新研制自動(dòng)微量傾點(diǎn)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(dòng)、微量、快速的分析特點(diǎn)。

5 結(jié)論

通過采用半導(dǎo)體多級制冷、電機(jī)自動(dòng)傾斜及CCD攝像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了微量、快速傾點(diǎn)測試。使用研制的自動(dòng)微量傾點(diǎn)儀對常用發(fā)動(dòng)機(jī)油、齒輪油、液壓油、航空發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)的準(zhǔn)確度、再現(xiàn)性、重復(fù)性，試驗(yàn)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(diǎn)的需要，具有新穎、快速、微量的分析特點(diǎn)，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(diǎn)測定法脂［S］.

［2］ASTM D97石油產(chǎn)品傾點(diǎn)測試方法［S］.

［3］ASTM D5949石油產(chǎn)品傾點(diǎn)測定法（自動(dòng)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。