尚培華 宋開(kāi)財(cái) 宋敏 王建華 張文田

中國(guó)人民解放軍92228部隊(duì)

運(yùn)動(dòng)黏度是油品的重要質(zhì)量指標(biāo)，直接影響油品的使用性能，對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控具有重要意義［1,2］。目前應(yīng)用較多的品氏黏度計(jì)法［3］對(duì)環(huán)境要求較高，搖擺和振動(dòng)等因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大，不能用于船用油料運(yùn)動(dòng)黏度的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。

斯塔賓格黏度計(jì)法（ASTM D7042）是利用液體的黏滯力，通過(guò)測(cè)定恒速驅(qū)動(dòng)樣品管內(nèi)輕質(zhì)懸浮轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，計(jì)算樣品的動(dòng)力黏度，進(jìn)而通過(guò)U型震蕩管測(cè)定的密度，換算得到油品的運(yùn)動(dòng)黏度。該方法具有測(cè)試快、用量少和精度高等優(yōu)點(diǎn)。此外，該方法檢測(cè)結(jié)果受搖擺、震動(dòng)等環(huán)境因素較??；檢測(cè)不同黏度范圍液體，無(wú)需更換黏度管；采用帕爾帖半導(dǎo)體控溫技術(shù)控溫，無(wú)需液體恒溫浴，因此在船用油料運(yùn)動(dòng)黏度檢測(cè)方面具有較大的應(yīng)用前景。

目前，斯塔賓格黏度計(jì)法已在國(guó)外得到廣泛應(yīng)用，美國(guó)已將其作為黏度測(cè)定方法，寫(xiě)入到柴油（ASTM D975—14）、航空渦輪燃料（ASTM D756—14和ASTM D1655—14）等油品的標(biāo)準(zhǔn)中。國(guó)內(nèi)也有報(bào)道，該方法對(duì)基礎(chǔ)油以及潤(rùn)滑油和燃料油等成品油的檢測(cè)結(jié)果與毛細(xì)管法檢測(cè)結(jié)果具有較好的相關(guān)性［4～6］。

筆者采用重新起草法，修改采用ASTM D7042—14制定了國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 9131—2017《液體動(dòng)力黏度和密度的測(cè)定及運(yùn)動(dòng)黏度的計(jì)算 斯塔賓格黏度計(jì)法》，對(duì)基礎(chǔ)油、潤(rùn)滑油、柴油、噴氣燃料和生物柴油的檢測(cè)精密度進(jìn)行了規(guī)定，為該方法在國(guó)內(nèi)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

為解決船用油料黏度現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)難題，本文通過(guò)自建試驗(yàn)臺(tái)模擬搖擺環(huán)境，選擇基礎(chǔ)油、潤(rùn)滑油、液壓油和柴油等不同油品作為檢測(cè)對(duì)象，考察了斯塔賓格黏度計(jì)在搖擺的重復(fù)性、再現(xiàn)性，及與品氏黏度計(jì)檢測(cè)結(jié)果的相關(guān)性。

試驗(yàn)用黏度計(jì)

試驗(yàn)采用的黏度計(jì)如下：

◇品氏黏度計(jì)：通過(guò)CNAS認(rèn)證的海爾潮HUV480全自動(dòng)運(yùn)動(dòng)黏度計(jì)；

◇斯塔賓格黏度計(jì)：安東帕SVM3000斯塔賓格黏度計(jì)。

斯塔賓格黏度計(jì)與品氏黏度計(jì)的比較見(jiàn)表1。

由表1可見(jiàn)，斯塔賓格黏度計(jì)用樣量少，檢測(cè)時(shí)間短，無(wú)需液體恒溫浴，環(huán)境適應(yīng)性好，適用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

表1 斯塔賓格黏度計(jì)與品氏黏度計(jì)比較

結(jié)果與討論

斯塔賓格黏度計(jì)的重復(fù)性和再現(xiàn)性

在自建搖擺平臺(tái)上，按搖擺幅度10°，周期2 s的條件下，使用SVM3000斯塔賓格黏度計(jì)中的內(nèi)置M1測(cè)試程序，測(cè)定不同類型和黏度的基礎(chǔ)油、潤(rùn)滑油的40、100 ℃運(yùn)動(dòng)黏度以及柴油的20 ℃運(yùn)動(dòng)黏度，對(duì)儀器的重復(fù)性和再現(xiàn)性進(jìn)行考察，結(jié)果見(jiàn)表2、表3。

由表2可見(jiàn)，SVM3000斯塔賓格黏度計(jì)在搖擺條件下具有良好的重復(fù)性，20 ℃、40 ℃和100 ℃運(yùn)動(dòng)黏度的重復(fù)性均滿足GJB 9131方法的重復(fù)性要求。

由表3可見(jiàn)，SVM3000斯塔賓格黏度計(jì)在搖擺條件下具有良好的再現(xiàn)性，20 ℃、40 ℃和100 ℃運(yùn)動(dòng)黏度的再現(xiàn)性均滿足GJB 9131方法的再現(xiàn)性要求。

斯塔賓格黏度計(jì)與品氏黏度計(jì)測(cè)定結(jié)果的比較

將搖擺條件下斯塔賓格黏度計(jì)檢測(cè)結(jié)果與常規(guī)條件下品氏黏度計(jì)測(cè)定的樣品20 ℃、40 ℃和100 ℃運(yùn)動(dòng)黏度進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可以看出，搖擺條件斯塔賓格黏度計(jì)對(duì)基礎(chǔ)油、各類潤(rùn)滑油、柴油等樣品20 ℃、40 ℃和100 ℃溫度下運(yùn)動(dòng)黏度的檢測(cè)結(jié)果與常規(guī)條件下品氏黏度計(jì)測(cè)定結(jié)果的偏差均小于GB/T 265方法再現(xiàn)性要求，兩者具有良好的相關(guān)性。

結(jié)論

☆搖擺條件下SVM3000斯塔賓格黏度計(jì)檢測(cè)不同類型基礎(chǔ)油、潤(rùn)滑油、柴油的運(yùn)動(dòng)黏度，測(cè)定結(jié)果具有良好的重復(fù)性和再現(xiàn)性，可滿足GJB 9131方法的重復(fù)性、再現(xiàn)性要求。

☆SVM3000斯塔賓格黏度計(jì)在搖擺條件下與品氏黏度計(jì)在常規(guī)條件下的測(cè)定結(jié)果相比，偏差均小于GB/T 265的再現(xiàn)性限值，說(shuō)明其與后者測(cè)定結(jié)果的符合性好，在船用油料現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)領(lǐng)域有較好的應(yīng)用前景。

表2 斯塔賓格黏度計(jì)的重復(fù)性

表3 斯塔賓格黏度計(jì)的再現(xiàn)性

表4 斯塔賓格黏度計(jì)和品氏黏度計(jì)測(cè)試結(jié)果比較