CN107036936A - 用于测试油样运动粘度的测试系统及其测试方法 - Google Patents

用于测试油样运动粘度的测试系统及其测试方法 Download PDF

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张继勇
刘东明
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    • G01N11/02—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material
    • G01N11/04—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by measuring flow of the material through a restricted passage, e.g. tube, aperture
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Abstract

本发明涉及一种微型毛细管粘度计，其中，所述微型毛细管粘度计包括：容器，用于容纳油样；电磁阀，用于控制所述油样的流动；和毛细管，用于检测所述油样的运动粘度。本发明还涉及一种包括所述微型毛细管粘度计的用于测试油样运动粘度的测试系统以及用于测试油样运动粘度的测试方法。

Description

用于测试油样运动粘度的测试系统及其测试方法
技术领域
本发明属于分析仪器领域，具体地，涉及用于测试油样运动粘度的测试系统。
背景技术
运动粘度是表示液体在流动时所产生的内摩擦力大小的物理量，运动粘度是液体的一项非常重要的指标，在各种液态物质的输送，生产，应用中都起到非常重要的作用，然而，传统运动粘度计已经不能满足在用油、渣油、重油等粘度很大的非牛顿流体油样和乳化油等含水油样的粘度测定，因为粘度很大的非牛顿流体油样在粘度计中的流动极慢且不是层流状态，会导致测量结果不准确，而且那些粘度很大的油样使用过的粘度计很难清洗；而含水油样往往带有气泡，并且在传统运动粘度计中很难除去这些气泡，所以会导致测量结果不准确。
同时，由于某些油样例如卷烟机所用的润滑油等只能少量采集，而传统运动粘度计需要的待测油样量较大。
因此，亟待开发一种能够解决上述问题的微量毛细管粘度计。
发明内容
本发明的目的在于为了解决上述问题，本发明一方面提供一种微型毛细管粘度计，包括：容器，用于容纳油样；毛细管，用于检测油样的运动粘度并在内部具有计时球；和电磁阀，用于控制油样的流动，其特征在于，容器设置在微型毛细管粘度计的上部；毛细管设置在微型毛细管粘度计的下部并与容器连接；电磁阀设置在容器与毛细管之间。
根据本发明的一方面，容器可以由玻璃制成。
根据本发明的一方面，毛细管可以由玻璃制成。
另一方面，本发明还提供一种用于测试油样运动粘度的测试系统，包括：微型毛细管粘度计，包括：容器，用于容纳油样；毛细管，用于检测油样的运动粘度并在内部具有计时球；和电磁阀，用于控制油样的流动，控温系统，用于控制油样的温度；光电传感器，用于检测油样离开计时球所需的时间，和运动粘度分析系统，根据光电传感器检测的时间来计算油样的运动粘度值。
根据本发明的一方面，控温系统包括温度传感器、恒温浴、搅拌电机和加热器。
根据本发明的一方面，温度传感器可以是PT100温度传感器。
根据本发明的一方面，运动粘度分析系统包括微型计算器和软件。
另一方面，本发明还提供一种用于测试油样运动粘度的测试方法，其中，包括：第一操作，将油样注入微型毛细管粘度计的容器中，采用控温系统恒温油样预定时间，微型毛细管粘度计的电磁阀闭合；第二操作，打开电磁阀使油样流入微型毛细管粘度计的毛细管中；第三操作，采用光电传感器检测油样离开计时球的时间；和第四操作，采用运动粘度分析系统根据光电传感器检测的时间来计算油样的运动粘度值。
根据本发明的一方面，第一操作中的预定时间为90s。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)使用本发明的测试系统测试油样的运动粘度，使用油样量非常少，既节约了被测油样，又节省了清洗溶剂，同时减少了有害物质的排放，减少了对操作人员的身体损害，使对一些微量珍稀油样运动粘度的测量成为可能；
(2)由于本发明的测试系统的体积很小，节省了所占空间和电能；
(3)本发明的测试系统是全自动化的，减轻了操作人员的工作量；和
(4)本发明的测试系统测试速度快，大大提高了工作效率，有助于生产产品的质量控制，为社会带来巨大的效益。
附图说明
图1示出了根据本发明的微型毛细管粘度计；
图2示出了油样在根据本发明的微型毛细管粘度计中的恒温状态；
图3示出了油样在根据本发明的微型毛细管粘度计中的测量状态。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例进一步详细描述本发明，所描述的具体实施例仅对本发明进行解释说明，并不用于限制本发明。
如图1所示，本发明一方面提供一种微型毛细管粘度计，包括：容器1，用于容纳油样；毛细管2，用于检测油样的运动粘度并在内部具有计时球；和电磁阀3，用于控制油样的流动，其特征在于，容器设置在微型毛细管粘度计的上部；毛细管设置在微型毛细管粘度计的下部并与容器连接；电磁阀设置在容器与毛细管之间。
其中，容器1可以由玻璃制成，也可以由本领域中其他常用材料制成。容器1的形状无特别限制，可以是漏斗状，也可以是圆柱形。
其中，毛细管1可以由玻璃制成，也可以由本领域中其他常用材料制成。毛细管可以是特制的，并具有不同的毛细管常数。例如，由于不同的毛细管具有不同的毛细管常数，并且不同的油样具有不同的运动粘度，所以当检测油样的运动粘度时，可以根据不同的试验温度、不同的试验油样来选择适合于待测油样的毛细管。图2中的毛细管具有两个计时球，然而，毛细管可以根据需要具有一个、三个或多个计时球。
其中，电磁阀的种类无特别限制，只要能够控制油样使其被截住或从容器中流出即可。
另一方面，本发明提供一种用于测试油样运动粘度的测试系统，包括：微型毛细管粘度计，包括：容器，用于容纳油样；毛细管，用于检测油样的运动粘度并在内部具有计时球；和电磁阀，用于控制油样的流动，控温系统，用于控制油样的温度；光电传感器，用于检测油样离开计时球所需的时间，和运动粘度分析系统，根据光电传感器检测的时间来计算油样的运动粘度值。
其中，控温系统可以包括温度传感器、恒温浴、搅拌电机和加热器。
其中，温度传感器可以是PT100温度传感器。
其中，运动粘度分析系统包括微型计算器和软件。
另一方面，本发明还提供一种用于测试油样运动粘度的测试方法，其中，包括：第一操作，将油样注入微型毛细管粘度计的容器中，采用控温系统恒温油样预定时间，微型毛细管粘度计的电磁阀闭合；第二操作，打开电磁阀使油样流入微型毛细管粘度计的毛细管中；第三操作，采用光电传感器检测油样离开计时球的时间；和第四操作，采用运动粘度分析系统根据光电传感器检测的时间来计算油样的运动粘度值。
其中，在第一操作中，所使用的油样极少，例如可以是0.5-1mL，解决了传统运动粘度计检测润滑油、重油或渣油时由于所需油样量大而难以清洗的问题。如图2所示，采用控温系统恒温油样，油样注入位于微型毛细管粘度计上部的容器1，此时油样在容器1的底部并且在恒温浴4液面以下使得能够确保在测定油样的运动粘度时，油样的温度与恒温浴4的温度相同。
如图3所示，恒温油样90s后，电磁阀打开，油样流入毛细管中，油样以凸液面流过计时球，此时，光电传感器可以检测油样离开计时球的时间，具体地，在计时球的上表面和下表面处分别设置上刻度线和下刻度线，当油样流过上刻度线时，光电检测器记录一个时间为T1，当油样流过下刻度线时，光电检测器记录另一个时间为时间T2，(T2-T1)即是油样离开计时球的时间。油样逆流以凸液面流过计时球，解决了传统运动粘度计检测颜色较深的润滑油、重油或渣油时难以准确检测油样的凹液面的问题。
其中，除了计算油样的运动粘度值，运动粘度分析系统还可以自动清洗并干燥毛细管。
使用本发明的测试系统测试油样的运动粘度，使用油样量非常少，既节约了被测油样，又节省了清洗溶剂，同时减少了有害物质的排放，使对一些微量珍稀油样运动粘度的测量成为可能。
由于本发明的测试系统的体积很小，节省了所占空间和电能。
本发明的测试系统是全自动化的，减轻了操作人员的工作量。
本发明的测试系统测试速度快，大大提高了工作效率，有助于生产产品的质量控制，为社会带来巨大的效益。
以上具体实施例仅用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。任何熟悉该领域的工程技术人员根据上述发明内容对本发明所做的一些非本质的改进和调整，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种微型毛细管粘度计，包括：
容器，用于容纳油样；
毛细管，用于检测所述油样的运动粘度并在内部具有计时球；和
电磁阀，用于控制所述油样的流动，
其特征在于，
所述容器设置在所述微型毛细管粘度计的上部；
所述毛细管设置在所述微型毛细管粘度计的下部并与所述容器连接；
所述电磁阀设置在所述容器与所述毛细管之间。
2.根据权利要求1所述的微型毛细管粘度计，其中，所述容器由玻璃制成。
3.根据权利要求1所述的微型毛细管粘度计，其中，所述毛细管由玻璃制成。
4.一种用于测试油样运动粘度的测试系统，包括：
微型毛细管粘度计，包括：
容器，用于容纳油样；
毛细管，用于检测所述油样的运动粘度并在内部具有计时球；和
电磁阀，用于控制所述油样的流动，
控温系统，用于控制所述油样的温度；
光电传感器，用于检测所述油样离开所述计时球所需的时间，和
运动粘度分析系统，根据所述光电传感器检测的时间来计算所述油样的运动粘度值。
5.根据权利要求4所述的测试系统，其中，所述控温系统包括温度传感器、恒温浴、搅拌电机和加热器。
6.根据权利要求5所述的测试系统，其中，所述温度传感器是PT100温度传感器。
7.根据权利要求4所述的测试系统，其中，所述运动粘度分析系统包括微型计算器和软件。
8.一种用于测试油样运动粘度的测试方法，其中，包括：
第一操作，将油样注入微型毛细管粘度计的容器中，采用控温系统恒温所述油样预定时间，微型毛细管粘度计的电磁阀闭合；
第二操作，打开所述电磁阀使所述油样流入所述微型毛细管粘度计的毛细管中；
第三操作，采用光电传感器检测所述油样离开所述计时球的时间；和
第四操作，采用运动粘度分析系统根据所述光电传感器检测的时间来计算所述油样的运动粘度值。
9.根据权利要求8所述的测试方法，其中，所述第一操作中的预定时间为90s。
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