李福敏

摘要：粘度是衡量油品質(zhì)量的一項重要指標，選擇恰當粘度的潤滑油是保證機械設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的前提。以粘度測量中主要使用的毛細管粘度計為例，對其測量原理、檢定影響因素進行分析，并采用控制方法以降低粘度計檢定誤差。

關(guān)鍵詞：毛細管粘度計;粘度;檢定;影響因素

1引言

運動粘度作為潤滑油理化監(jiān)測分析項目之一，它是潤滑油分類、分級、質(zhì)量評定的基礎(chǔ)指標，同時也是設(shè)備潤滑油的選用、代用和更換的基礎(chǔ)參數(shù)。其中，毛細管粘度計具有易操作、精度高、價格低廉、測量范圍廣等優(yōu)勢，使其廣泛應(yīng)用在潤滑油運動粘度測量中，而要保證粘度值的準確性，首先按照對應(yīng)的標準進行操作，其次粘度計一定要進行周期檢定并對檢定過程中的影響因素進行分析與控制，盡可能保證粘度計檢定結(jié)果的準確性。

2毛細管粘度計的測量原理

當已知粘度值的液體在毛細管粘度計內(nèi)因重力作用而流出，流過規(guī)定體積所需的時間，根據(jù)哈根-泊肅葉（Hagen-Poiseuille）定律，便可得出毛細管粘度計常數(shù)[1]。

從式（2）易知，當毛細管粘度計制成后，其粘度計常數(shù)便固定不變了，因此在某一測試溫度下，只需測量出規(guī)定體積的標準粘度液流經(jīng)毛細管的時間，便可求得粘度計常數(shù)。

3影響粘度計檢定的主要因素及控制方法

3.1溫度影響粘度計檢定

粘度與溫度有著密切的聯(lián)系，當溫度升高時，液體的分子間距增大導(dǎo)致液體的內(nèi)聚力減小，從而使得粘度降低，反之，溫度降低使得液體的粘度增加[2]，這就表明，粘度計在檢定的過程中，務(wù)必要減小溫度的變化來保證毛細管粘度常數(shù)檢定的準確性。

3.1.1如何減小溫度造成的檢定誤差

（1）在檢定毛細管粘度計時，首先一定要嚴格按照粘度的檢定規(guī)程要求進行，在對恒溫槽的溫度進行測試時，使用經(jīng)檢定修正過的分度值為0.01℃的全浸入式水銀溫度計或分辨率優(yōu)于0.01℃的數(shù)字溫度計，且要求溫度波動度不超過±0.01℃/h，溫場均勻度不超過0.02℃，以減小因溫度產(chǎn)生的誤差對粘度計檢定的影響[3]。

（2）粘度標準液放在滿足檢定要求的室內(nèi)進行恒溫存儲，使粘度液的溫度與室溫保持一致，且對檢定環(huán)境的要求為溫度波動度2h內(nèi)不應(yīng)大于±2℃[4]。

3.2 安裝垂直度影響粘度計檢定

操作人員在粘度計安裝時，會由于視覺誤差或從業(yè)經(jīng)驗不足等原因，未能使毛細管粘度計垂直，引起液注高度變化，產(chǎn)生傾斜誤差。當粘度計垂直安裝時，粘度計內(nèi)液體的平均有效高度是，傾斜角度后，其平均有效高度是，，如圖1所示。

式（4）中：為粘度計有角傾斜時所測得常數(shù)。

將式（4）與式（3）之比得：

式（6）中，為粘度計垂直安裝時所測得常數(shù)與有傾斜角度時所測的常數(shù)之差。

若傾斜角時，由式（6）可得，，粘度計是否安裝垂直，將會對粘度計常數(shù)檢定的準確性帶來影響。

3.2.1如何減小垂直度造成的檢定誤差

對于構(gòu)造為在流動時間內(nèi)液體上下液面中心垂直相對的所有粘度計，借助粘度計專用夾具或支架，將粘度計置于恒溫槽中時，使測定球低于液面20mm以上，粘度計底部要高于恒溫浴底20 mm以上。調(diào)節(jié)粘度計夾具，借助鉛垂線沿兩個互成直角的方向使粘度計毛細管垂直[5]。

3.3清潔程度影響粘度計檢定

粘度計清洗是檢定前的準備階段，也是保證檢定結(jié)果可靠性的前提。如果對粘度計沒有進行徹底的清洗，使得內(nèi)壁還殘存一些掛液，這將導(dǎo)致粘度標準液在粘度計里流動時會受到阻力，改變液體流出毛細管粘度計的時間，最終影響粘度計常數(shù)的準確性。

3.3.1如何減小清潔度造成的檢定誤差

對尚未用過的新粘度計應(yīng)使用蒸汽或開水除蠟，沒有油污的粘度計應(yīng)使用熱水清洗，沾有油污應(yīng)先依次使用汽油、酒精和清水清洗，再用鉻酸洗液浸泡粘度計內(nèi)壁4h以上。浸泡好的粘度計用清水清洗，直到內(nèi)壁不掛水珠，再用清水清洗3遍。對清洗干凈的粘度計置于干燥箱中進行干燥后應(yīng)防止灰塵落入其中[3]。

3.4裝液量影響粘度計檢定

由泊肅葉公式知，當裝液量多時，就減小，流動時長增加;裝液量少時，就增大，流動時長減小，因此流動時長隨裝液量不同而變，而該時間直接影響測定的準確性。

3.4.1如何減小裝液量造成的檢定誤差

首先要熟練掌握有關(guān)粘度計的裝液規(guī)程，選擇合適的粘度標準液，使黏度標準液在平氏、芬氏和烏氏的最細內(nèi)徑毛細管粘度計的流出的時間分別不得小于350s、300s和250s[3]。

3.5記時器影響粘度計檢定

計時準確的前提就是要求計時設(shè)備的分度值優(yōu)于0.1s，日差不超過±0.5s，在計時時，當粘度標準液的液面最低點與計時球的下標線相切的瞬間進行按下計時器進行計時。

4結(jié)語

毛細管粘度計在粘度測量中有著廣泛的應(yīng)用，其影響粘度計檢定的因素有溫度、垂直度、清潔度、裝液量、計時器等，若要提高粘度計檢定的準確性，必須重視這些影響因素并提高自身的檢定水平。

參考文獻：

[1]陳惠釗.粘度計量[M].北京.中國計量出版社，1991

[2]郭春梅，劉亮.提高毛細管粘度計檢定質(zhì)量的方法探討[J].計量技術(shù)，2018（04）：50-53

[3國家質(zhì)量監(jiān)督局.JJG 155-2016工作毛細管黏度計檢定規(guī)程[S].北京：中國計量出版社，2016

[4]龐愛青.如何減少毛細管粘度計檢定中的影響因素[J].計量與測試技術(shù)，2007（7）

[5]GB/T 30514-2014.玻璃毛細管運動黏度計規(guī)格和操作說明[S].北京：中國標準出版社，2014