CN103869090B - 全自动润滑油蒸发损失测定仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种全自动润滑油蒸发损失测定仪，包括测定仪本体、电加热元件、蒸发坩埚、温度传感器、压力传感器、斜式压差计、压力控制器、真空泵、一级缓冲瓶、二级缓冲瓶、过滤器、硅胶管Ⅱ、硅胶管Ⅲ、硅胶管Ⅳ、玻璃支管Ⅰ、玻璃支管Ⅱ、玻璃支管Ⅲ、Y型玻璃管、蒸发坩埚抽取管、玻璃三通管；所述的测定仪本体，包括测定仪外壳及支撑板料、中央处理器和控制电路。本发明为润滑油的科研、生产以及使用的行业研制了一种用于测定润滑油和润滑脂基础油蒸发损失的仪器，通过调节特定条件下的温度、压力、空气流速等参数，实现润滑油蒸发损失值的全自动测定。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测润滑油及润滑脂基础油的蒸发损失值的检测设备。
背景技术
润滑油和润滑脂行业中，润滑油蒸发损失值是润滑油参数中的重要指标，是评估润滑油润滑效果和寿命的重要依据之一，目前，国内测定润滑油及润滑脂基础油的蒸发损失值仍使用人工测试方法，并以伍德合金做为辅助加热介质，这种测定方法具有以下弊端：1、人工测试时，压力参数需要通过人工观察进行调节，人工疏忽易导致压力失常，调节值稳定性差，影响测试结果的精度；2、使用伍德合金作为加热介质，其加热至熔化温度后，会产生有毒性蒸气散发至空间里，对测试人员及环境造成伤害和影响，严重时会导致测试人员中毒致病。3、测试周期长（全程在1个小时以上），整个测试过程需要测试人员时刻观察和调节，消耗人力较大：4、测试人员的测试精力和测试经验的差异，会导致测试结果差异很大，无法满足相关标准要求的精度重复性和再现性。
根据国际上依据的ASTM D5800标准的要求，润滑油蒸发损失应实现自动测试过程，同时，由于伍德合金加热后蒸汽具有毒性，因此必须取消使用伍德合金作辅助加热介质；设计一种技术指标和测试结果均可达到ASTM D5800标准规定的全自动润滑油蒸发损失测定仪尤为重要。
发明内容
为解决上述问题，本发明根据中国石油化工行业标准SH/T0059-2010《润滑油蒸发损失测定法（诺亚克法）》的要求，为润滑油的科研、生产以及使用的行业研制了一种用于测定润滑油和润滑脂基础油蒸发损失的仪器，通过调节特定条件下的温度、压力、空气流速等参数，实现润滑油蒸发损失值的全自动测定。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种全自动润滑油蒸发损失测定仪，包括测定仪本体、电加热元件、蒸发坩埚、温度传感器、压力传感器、斜式压差计、压力控制器、真空泵、一级缓冲瓶、二级缓冲瓶、过滤器、硅胶管Ⅱ、硅胶管Ⅲ、硅胶管Ⅳ、玻璃支管Ⅰ、玻璃支管Ⅱ、玻璃支管Ⅲ、Y型玻璃管、蒸发坩埚抽取管、玻璃三通管；
所述的测定仪本体，包括测定仪外壳及支撑板料、中央处理器和控制电路。
所述的电加热元件安装在测定仪本体的内部，包括底部加热器和壳体加热器，所述的底部加热器与壳体加热器搭建成一个环形凹槽，蒸发坩埚置于该环型凹槽内，所述的蒸发坩埚的底面和侧面分别与底部加热器与壳体加热器相互贴合；
所述的蒸发坩埚带有蒸发坩埚盖，蒸发坩埚抽取管和温度传感器安装在所述的蒸发坩埚盖上，蒸发坩埚盖抽取管通过硅胶管Ⅳ与Y型玻璃管相连，Y型玻璃管的两出口端分别连接一级缓冲瓶的入口及玻璃三通管的一个接口，玻璃三通管另外两个接口分别连接压力传感器和斜式压差计；
一级缓冲瓶的出口与玻璃支管Ⅲ的一端连接，玻璃支管Ⅲ通过硅胶管Ⅲ与玻璃支管Ⅱ的一端相连，玻璃支管Ⅱ的另一端接入二级缓冲瓶的入口，二级缓冲瓶的出口依次通过玻璃支管和硅胶管Ⅱ与过滤器连接，过滤器的出口分别连接在压力控制器和真空泵上；所述的中央处理器与温度传感器、压力传感器、斜式压差计、压力控制器分别电连接。
进一步的，所述的控制电路，包括与中央处理器连接的输出电路、与输出电路分别连接的数据显示单元、存储单元，还包括与存储单元连接的USB及I/O输出口。
进一步的，所述的蒸发坩埚为带有螺旋盖的不锈钢蒸发坩埚，蒸发坩埚的支撑环上部带有螺纹；所述的蒸发坩埚盖包括材质为镀镍黄铜的坩埚盖本体、淬火钢制造的使气流通过的喷管及蒸发坩埚抽取管，所述的蒸发坩埚抽取管由压紧螺帽固定在蒸发坩埚盖的中央处，所述的蒸发坩埚盖有一锥形面与蒸发坩埚支撑环上部的螺纹形成气密密封。
进一步的，所述的全自动润滑油蒸发损失测定仪还包括不锈钢夹、密封胶塞、专用坩埚钳及扳手，所述的不锈钢夹夹装在蒸发坩埚盖抽取管通过硅胶管Ⅳ的连接处；所述的密封胶塞安装于一级缓冲瓶、二级缓冲瓶的入口及出口处。
进一步的，所述的过滤器为带有可更换滤芯的过滤器
本发明与国内行业内使用的手动测试润滑油蒸发损失测定器对比，有以下优点：
1、本发明采用压力传感器与斜式压差计对压力信号采集，通过中央处理器，使得压力控制器自动控制系统压力，压力调节稳定性好，测试结果精度高。
2、使用电加热元件对样品进行加热，解决了使用伍德合金作为加热介质给工作人员身体造成的伤害，同时避免了伍德合金挥发对环境造成污染的问题。
3、本发明操作周期短，自动化程度高，较现有技术，节约了大量人力。
4、本发明完全满足相关标准要求的精度重复性和再现性。
5、本发明的仪器具有自主数据储存功能，可以将上百组测试结果存储于机器中，便于追踪查询。
6本发明具备测试温度和系统压力控制的自定义功能，可以自定义测试条件，满足不同温度和不同压力下的蒸发损失的测试。
7、本发明解决了人工手动测试出现的问题，将原来复杂的人工测试过程改为全自动进行，确保测试过程安全、环保、节能、稳定。
附图说明
图1为本发明的示意简图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的俯视图；
图4为本发明的工作原理图。
其中：10、温度传感器，20蒸发坩埚盖，30、测定仪本体，40、一级缓冲瓶，50、过滤器，60、斜式压差计，70、不锈钢夹，81、硅胶管Ⅰ，82、硅胶管Ⅱ，83、硅胶管Ⅲ，84、硅胶管Ⅳ，85、硅胶管Ⅴ，86、硅胶管Ⅵ，87、硅胶管Ⅶ，88、硅胶管Ⅷ，91、玻璃支管Ⅰ，92、玻璃支管Ⅱ，93、玻璃支管Ⅲ，100、Y型玻璃管，110、蒸发坩埚抽取管，120、密封胶塞，130、玻璃三通管，140、二级缓冲瓶，150、电加热元件，160、蒸发坩埚，170、压力传感器，180、压力控制器，190、真空泵。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例1
如图1～4所示的一种全自动润滑油蒸发损失测定仪，包括测定仪本体30、电加热元件150、蒸发坩埚160、温度传感器10、压力传感器170、斜式压差计60、压力控制器180、真空泵190、一级缓冲瓶40、二级缓冲瓶140、过滤器50、硅胶管Ⅱ82、硅胶管Ⅲ83、硅胶管Ⅳ84、玻璃支管Ⅰ91、玻璃支管Ⅱ92、玻璃支管Ⅲ93、Y型玻璃管100、蒸发坩埚抽取管110、玻璃三通管130；
所述的测定仪本体30，包括测定仪外壳及支撑板料、中央处理器和控制电路。
所述的电加热元件150安装在测定仪本体30的内部，包括底部加热器151和壳体加热器152，所述的底部加热器151与壳体加热器152搭建成一个环形凹槽，蒸发坩埚160置于该环型凹槽内，所述的蒸发坩埚160的底面和侧面分别与底部加热器151与壳体加热器152相互贴合；
所述的蒸发坩埚带有蒸发坩埚盖20，蒸发坩埚抽取管110和温度传感器10安装在所述的蒸发坩埚盖20上，蒸发坩埚盖抽取管110通过硅胶管Ⅳ84与Y型玻璃管100相连，Y型玻璃管100的两出口端分别连接一级缓冲瓶40的入口及玻璃三通管130的一个接口，玻璃三通管130另外两个接口分别连接压力传感器170和斜式压差计60；
一级缓冲瓶40的出口与玻璃支管Ⅲ93的一端连接，玻璃支管Ⅲ93通过硅胶管Ⅲ83与玻璃支管Ⅱ92的一端相连，玻璃支管Ⅱ92的另一端接入二级缓冲瓶140的入口，二级缓冲瓶140的出口依次通过玻璃支管Ⅰ91和硅胶管Ⅱ82与过滤器50连接，过滤器50的出口分别连接在压力控制器180和真空泵190上；所述的中央处理器与温度传感器10、压力传感器170、斜式压差计60、压力控制器180分别电连接。
进一步的，所述的控制电路，包括与中央处理器连接的输出电路、与输出电路分别连接的数据显示单元、存储单元，还包括与存储单元连接的USB及I/O输出口。
进一步的，所述的蒸发坩埚160为带有螺旋盖的不锈钢蒸发坩埚，蒸发坩埚160的支撑环上部带有螺纹；所述的蒸发坩埚盖20包括材质为镀镍黄铜的坩埚盖本体、淬火钢制造的使气流通过的喷管及蒸发坩埚抽取管110，所述的蒸发坩埚抽取管110由压紧螺帽固定在蒸发坩埚盖20的中央处，所述的蒸发坩埚盖20有一锥形面与蒸发坩埚支撑环上部的螺纹形成气密密封。
进一步的，所述的全自动润滑油蒸发损失测定仪还包括不锈钢夹70、密封胶塞120、专用坩埚钳及扳手，所述的不锈钢夹70夹装在蒸发坩埚盖抽取管110通过硅胶管Ⅳ84的连接处；所述的密封胶塞120安装于一级缓冲瓶40、二级缓冲瓶140的入口及出口处。
进一步的，所述的过滤器50为带有可更换滤芯的过滤器，所述的过滤器50用于过滤润滑油蒸气中的油脂颗粒，使之与空气分离，不会污染环境，同时平衡管路压力。
所述的温度传感器10为试样温度测量装置，其精确度不低于0.5℃；所述的一级缓冲瓶40及二级缓冲瓶140为用于导通管路并缓冲管路压力的2L玻璃瓶；所述的斜式压差计60为用于检测监控系统压力的斜式压差计60，达到人工目测监控；所述的真空泵用于将蒸发出来的润滑油蒸气排出；所述的中央处理器用于控制试样的温度、真空度、试验时间、试样的加热和打印试验报告，中央处理器具有将待测样品加热到245.2℃±0.5℃的能力,中央处理器能自动地微调压力差20mm±0.2mm，并通过打印报告检查这些试验条件；所述的压力传感器为用于检测监控系统的压力，并把信号传输给中央处理器的压力传感器；所述的坩埚钳和扳手用于拆装和固定蒸发坩埚及蒸发坩埚盖。所述的不锈钢夹70用于夹持连接蒸发坩埚提取管和蒸发管路，方便拆卸；硅胶管用于连接各组件，将蒸发的蒸气排出系统外；玻璃支管用于连接缓冲玻璃瓶和蒸发管路；所述的蒸发坩埚盖抽取管110用于抽取坩埚中试样的蒸发气体，由不锈钢制成，蒸发坩埚盖抽取管110的内径为φ4.0～φ4.5mm，外径φ6.0～φ6.5mm；所述的密封胶塞120用于密封一级缓冲瓶40、二级缓冲瓶140，防止漏气。
全自动润滑油蒸发损失测定仪自动测试蒸发损失过程如下：
全自动润滑油蒸发损失测定仪开机后，操作人员按下测试按键，测定仪被启动，真空泵190开始抽取气体，使得空气通过坩埚盖20上的开孔被抽入管路中，气体呈连续流动的状态，自坩埚盖抽取管110依次进入一级缓冲瓶40、二级缓冲瓶140、过滤器50至真空泵190中，并从真空泵190的出口排出；此时压力传感器170检测管路中的气压，并通过压力控制器180控制管路中的压力差为20±0.2mm，同时电加热元件150开始加热测试样品，至测试样品温度达到245℃后，测定仪在恒压恒温状态下保持60分钟，计时结束后仪器自动停止，自动计算出润滑油蒸发损失值，完成润滑油蒸发损失的自动测试过程。
Claims (5)
1.一种全自动润滑油蒸发损失测定仪，其特征在于：包括测定仪本体(30)、电加热元件(150)、蒸发坩埚(160)、温度传感器(10)、压力传感器(170)、斜式压差计(60)、压力控制器(180)、真空泵(190)、一级缓冲瓶(40)、二级缓冲瓶(140)、过滤器(50)、硅胶管Ⅱ(82)、硅胶管Ⅲ(83)、硅胶管Ⅳ(84)、玻璃支管Ⅰ(91)、玻璃支管Ⅱ(92)、玻璃支管Ⅲ(93)、Y型玻璃管(100)、蒸发坩埚抽取管(110)、玻璃三通管(130)；
所述的测定仪本体(30)，包括测定仪外壳及支撑板料、中央处理器和控制电路；
所述的电加热元件(150)安装在测定仪本体(30)的内部，包括底部加热器(151)和壳体加热器(152)，所述的底部加热器(151)与壳体加热器(152)搭建成一个环形凹槽，蒸发坩埚(160)置于该环形 凹槽内，所述的蒸发坩埚(160)的底面和侧面分别与底部加热器(151)与壳体加热器(152)相互贴合；
所述的蒸发坩埚带有蒸发坩埚盖(20)，蒸发坩埚抽取管(110)和温度传感器(10)安装在所述的蒸发坩埚盖(20)上，蒸发坩埚盖抽取管(110)通过硅胶管Ⅳ(84)与Y型玻璃管(100)相连，Y型玻璃管(100)的两出口端分别连接一级缓冲瓶(40)的入口及玻璃三通管(130)的一个接口，玻璃三通管(130)另外两个接口分别连接压力传感器(170)和斜式压差计(60)；
一级缓冲瓶(40)的出口与玻璃支管Ⅲ(93)的一端连接，玻璃支管Ⅲ(93)通过硅胶管Ⅲ(83)与玻璃支管Ⅱ(92)的一端相连，玻璃支管Ⅱ(92)的另一端接入二级缓冲瓶(140)的入口，二级缓冲瓶(140)的出口依次通过玻璃支管Ⅰ(91)和硅胶管Ⅱ(82)与过滤器(50)连接，过滤器(50)的出口分别连接在压力控制器(180)和真空泵(190)上；所述的中央处理器与温度传感器(10)、压力传感器(170)、斜式压差计(60)、压力控制器(180)分别电连接；
中央处理器能自动地微调压力差20mm±0.2mm，所述的斜式压差计( 60) 为用于检测监控系统压力的斜式压差计( 60) ，达到人工目测监控；所述的真空泵用于将蒸发出来的润滑油蒸气排出；所述的压力传感器为用于检测监控系统的压力，并把信号传输给中央处理器的压力传感器；
全自动润滑油蒸发损失测定仪自动测试蒸发损失过程如下：
全自动润滑油蒸发损失测定仪开机后，操作人员按下测试按键，测定仪被启动，真空泵( 190) 开始抽取气体，使得空气通过坩埚盖( 20) 上的开孔被抽入管路中，气体呈连续流动的状态，自坩埚盖抽取管( 110) 依次进入一级缓冲瓶( 40) 、二级缓冲瓶( 140) 、过滤器( 50) 至真空泵( 190) 中，并从真空泵( 190) 的出口排出；此时压力传感器( 170) 检测管路中的气压，并通过压力控制器( 180) 控制管路中的压力差为20±0.2mm，同时电加热元件( 150) 开始加热测试样品，至测试样品温度达到245℃后，测定仪在恒压恒温状态下保持60分钟，计时结束后仪器自动停止，自动计算出润滑油蒸发损失值，完成润滑油蒸发损失的自动测试过程。
2.如权利要求1所述的全自动润滑油蒸发损失测定仪，其特征在于：所述的控制电路，包括与中央处理器连接的输出电路、与输出电路分别连接的数据显示单元、存储单元，还包括与存储单元连接的USB及I/O输出口。
3.如权利要求1所述的全自动润滑油蒸发损失测定仪，其特征在于：所述的蒸发坩埚(160)为带有螺旋盖的不锈钢蒸发坩埚，蒸发坩埚(160)的支撑环上部带有螺纹；所述的蒸发坩埚盖(20)包括坩埚盖本体、使气流通过的喷管及蒸发坩埚抽取管(110)，所述的蒸发坩埚抽取管(110)由压紧螺帽固定在蒸发坩埚盖(20)的中央处，所述的蒸发坩埚盖(20)有一锥形面与蒸发坩埚支撑环上部的螺纹形成气密密封。
4.如权利要求1所述的全自动润滑油蒸发损失测定仪，其特征在于：还包括不锈钢夹(70)、密封胶塞(120)、专用坩埚钳及扳手，所述的不锈钢夹(70)夹装在蒸发坩埚盖抽取管(110)通过硅胶管Ⅳ(84)的连接处；所述的密封胶塞(120)安装于一级缓冲瓶(40)、二级缓冲瓶(140)的入口及出口处。
5.如权利要求1所述的全自动润滑油蒸发损失测定仪，其特征在于：所述的过滤器(50)为带有可更换滤芯的过滤器。
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