CN111141640B - 润滑脂相似粘度测定器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种润滑脂相似粘度测定器，包括恒温浴槽、毛细管装脂测试装置、测试主体、主体直线运动装置和集成控制器；所述恒温浴槽用于为试验润滑脂提供恒定的温度环境；所述毛细管装脂测试装置用于装载待测试润滑脂并与测试主体配合进行检测；所述测试主体用于检测待测试润滑脂并计算得出检测数据；所述主体直线运动装置可升降，并用于带动测试主体和毛细管装脂测试装置浸入或移出恒温浴槽。本发明提供了一种润滑表观粘度测定器，解决了人为操作繁琐、计算复杂、重复性准确性差等问题，通过对弹簧力和活塞位移速度的直接测定，直接计算得出润滑脂的相似粘度，为试验结果提供了准确的分析数据，增加了试验结果的准确性，减少了人为操作的误差。

Description

润滑脂相似粘度测定器

技术领域

本发明涉及检测仪器技术领域，具体为一种润滑脂相似粘度测定器。

背景技术

液体在流动时相互阻止的能力，称为粘度或内摩擦。润滑脂的粘度在一定温度下是一个随剪切速率而变的变量，润滑脂的这种粘度称为相似粘度，或表观粘度，单位为Pa·s。

现有的检测技术，需要针对弹簧做压力参数校正，做出弹簧的应力应变曲线，实验中，通过记录筒来记录活塞的运行轨迹，查表计算某一平均剪切速率对应的活塞位置，结合弹簧的应力应变曲线，得到此位置对应的系统压力，计算相应的剪应力；由于此粘度计的流量是变动的，在一定毛细管情况下取决于顶杆的下降速度，这个下降速度不易直接测得，利用一定线速度旋转的记录筒，记下工作曲线，曲线上的任意一点代表某一瞬间的粘度特性，由该点的切线与水平线的夹角的正切乘以记录筒的线速度即为顶杆的下降速度，计算出润滑脂在毛细管中各个瞬间的平均剪切速率。剪应力与剪切速率的比值，即可得到润滑脂在各个瞬间的相似粘度；但是现有的检测技术，剪应力与剪切速率都需要人工计算，而且得到的数值都需要通过估算得到，造成数据的准确性与重复性的偏差。

发明内容

本专利的目的是为了提供一种润滑脂相似粘度测定器，解决了剪应力与剪切速率实时读取计算的问题，保证实验数据的准确性与重复性。

为了实现上述目的，本专利采用了如下技术方案：

一种润滑脂相似粘度测定器，包括恒温浴槽、毛细管装脂测试装置、测试主体、主体直线运动装置和集成控制器；

所述恒温浴槽用于为试验润滑脂提供恒定的温度环境；

所述毛细管装脂测试装置用于装载待测试润滑脂并与测试主体配合进行检测；

所述测试主体用于检测待测试润滑脂并测量得出检测数据；

所述主体直线运动装置可升降，并用于带动测试主体和毛细管装脂测试装置浸入或移出恒温浴槽；

所述集成控制器控制恒温浴槽、毛细管装脂测试装置、测试主体、主体直线运动装置工作。

优选的，所述测试主体包括盒体、弹簧驱动装置、弹簧装置、测试弹簧受力的压力传感器以及位移传感器；

所述压力传感器和位移传感器安装于盒体内的顶壁上；

所述弹簧装置的上端固定板与压力传感器信号连接，所述弹簧装置的下端固定平面连接有活塞，并且所述活塞穿过盒体的内壁延伸至盒体外部，所述活塞与位移传感器信号连接；

所述弹簧驱动装置的下端通过电磁铁连接弹簧装置的下端固定板，所述电磁铁通电工作时，弹簧驱动装置上升带动弹簧装置压缩，电磁铁断电，所述弹簧装置释放弹力。

优选的，所述弹簧装置采用两段弹簧，弹性模量上大下小。

优选的，所述毛细管装脂测试装置包括接脂盒、毛细管、毛细管密封圈、装脂筒、活塞密封结构；

所述盒体的底部以活塞的中心轴为圆心设置有圆形安装架，所述装脂筒与盒体通过该安装架连接安装固定；

所述毛细管的一端连接装脂筒并通过毛细管密封圈采用端面压紧方式压紧密封，所述毛细管的另一端连接接脂盒；

所述活塞与装脂筒通过活塞密封结构实现密封；

所述接脂盒连接有排气管与外界相通。

优选的，所述安装架设置有豁口，所述装脂筒的安装端带有扁平结构，所述装脂筒通过活塞与安装架卡接。

优选的，所述活塞密封结构为弹簧蓄能密封圈。

优选的，所述毛细管与毛细管外壳采用耐油、耐低温胶粘接。

优选的，所述恒温浴槽采用压缩机制冷，辅助电加热温度补偿。

本发明的有益效果是：

本发明提出一种变动流量式压力毛细管粘度计，利用弹簧作用于活塞使装脂筒内润滑脂经受压力，而从毛细管流出，随着弹簧的松弛，毛细管的压力逐步下降，因此这种变动流量式压力毛细管粘度计一次试验，即可得到一系列剪切速率下的相似粘度值。其剪切速率范围可根据毛细管的半径进行选择。由连接于弹簧上端的压力传感器转换得到试样管内的压力，根据系统的压力和毛细管半径及长度，计算润滑脂在毛细管中受到的剪应力，通过本发明的测定器解决了人为操作繁琐、计算复杂、重复性准确性差等问题，整机操作集成控制，通过对弹簧力和活塞位移速度的直接测定，数据处理通过电路处理器直接计算得出润滑脂的相似粘度，为试验结果提供了准确的分析数据，增加了试验结果的准确性，减少了人为操作的误差。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提出的润滑脂相似粘度测定器的整体结构示意图；

图2为本发明提出的润滑脂相似粘度测定器的测试主体结构图；

图3为本发明提出的润滑脂相似粘度测定器的毛细管装脂测试装置结构图。

图中：1、恒温浴槽；2、毛细管装脂测试装置；3、测试主体；4、主体直线运动装置；5、活塞；6、安装架；7、弹簧驱动装置；8、弹簧装置；9、压力传感器；10、位移传感器；11、接脂盒；12、毛细管；13、毛细管密封圈；14、装脂筒；15、活塞密封结构；16、排气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1-3所示，润滑脂相似粘度测定器，包括恒温浴槽1、毛细管装脂测试装置2、测试主体3、主体直线运动装置4和集成控制器；恒温浴槽1用于为试验润滑脂提供恒定的温度环境,在设置的恒定温度环境下，检测出润滑脂连续变化的剪切速率下的测试结果；毛细管装脂测试装置2用于装载待测试润滑脂并与测试主体3配合进行检测；测试主体3用于检测待测试润滑脂并计算得出检测数据；主体直线运动装置4则可以控制升降，并能带动测试主体3和毛细管装脂测试装置2浸入或移出恒温浴槽1，本发明中对主体直线运动装置4的结构不做限制，只要其能够实现升降功能即可；集成控制器控制恒温浴槽1、毛细管装脂测试装置2、测试主体3、主体直线运动装置4工作，该测定器通过通过集成电路控制，数据处理通过电路处理器直接计算得出。

具体的，如图2所示，测试主体3包括盒体、弹簧驱动装置7、弹簧装置8、测试弹簧受力的压力传感器9以及位移传感器10，位移传感器10用于测试活塞5的运动速度；压力传感器9和位移传感器10安装于盒体内的顶壁上；

弹簧装置8的上端固定板与压力传感器9信号连接，压力传感器9实时记录弹簧输出弹力数值，并直接换算成毛细管12内测试润滑脂的剪切力，弹簧装置8的下端固定平面连接有活塞5，并且活塞5穿过盒体的内壁延伸至盒体外部，活塞5用于将测试润滑脂挤压进入毛细管12内，活塞5与位移传感器10信号连接，位移传感器10实时记录活塞5运动位移数值，转化计算得到毛细管12内测试润滑脂的剪切速率；

弹簧驱动装置7的下端通过电磁铁连接弹簧装置8的下端固定板，电磁铁通电工作时，弹簧驱动装置7上升带动弹簧装置8压缩，电磁铁断电，弹簧装置8释放弹力，弹簧装置8通过弹簧驱动装置7为测试润滑脂通过毛细管12提供动力。

作为优选的实施例，弹簧装置8采用两段弹簧，弹性模量上大下小，达到剪切速率先大后小的目的，也可任意组合，来控制剪切速率的大小。

进一步的，如图3所示，毛细管装脂测试装置2包括接脂盒11、毛细管12、毛细管密封圈13、装脂筒14、活塞密封结构15；

盒体的底部以活塞5的中心轴为圆心设置有圆形安装架6，装脂筒14与盒体通过该安装架6连接安装固定，从而实现毛细管装脂测试装置2和测试主体3的连接；毛细管12的一端连接装脂筒14并通过毛细管密封圈13采用端面压紧方式压紧密封，其中装脂筒14用于装载待测试润滑脂，而毛细管12则作为测试润滑脂表观粘度的核心度量部件，提供一定长度的恒定通径供待测试润滑脂通过，毛细管12的另一端连接接脂盒11，接脂盒11用于测试完成后的润滑脂收集盒，确保测试后润滑脂全部移除，避免污染恒温浴槽1；

活塞5与装脂筒14通过活塞密封结构15实现密封，活塞密封结构15用于保证活塞5挤压时测试润滑脂不泄露，保证被挤压测试润滑脂全部通过毛细管12检测；

接脂盒11连接有排气管16与外界相通，保证毛细管12末端始终处于常压状态。

具体的，安装架6设置有豁口，装脂筒14的安装端带有扁平结构，装脂筒14通过活塞5与安装架6卡接，装脂筒14通过活塞5安装到安装架6，旋转90°，二者完成安装。

作为优选的实施例，活塞密封结构15采用弹簧蓄能密封圈，实现活塞5动密封，确保活塞5移动时测试润滑脂不泄漏。

作为优选的实施例，毛细管12与毛细管外壳采用耐油、耐低温胶粘接。

作为优选的实施例，恒温浴槽1采用压缩机制冷，辅助电加热温度补偿，为待测试润滑脂提供恒温环境，测试时，毛细管装脂测试装置2需要完全浸入恒温浴槽1，并保持一定时间，从而保证待测试润滑脂达到与恒温浴槽1的设置温度达到一致。

在使用此装置时，先把酒精注入到恒温浴槽1的浴槽内，设定温度并恒温；利用弹簧驱动装置7，使弹簧装置8压缩，将测试润滑脂填入装脂筒14，通过活塞5把装脂筒14安装到安装架6，旋转90°，利用毛细管密封圈13把毛细管装置12固定到装脂筒14上，把接脂盒11固定到毛细管装置12末端，接脂盒11安装有排气管16，此时活塞5通过活塞密封结构15与装脂筒14实现动密封；驱动下降主体直线运动装置4，使毛细管装脂测试装置2完全浸入到恒温浴槽1的浴槽内，保持一定时间恒温；一定时间后，弹簧驱动装置7的电磁铁断电，弹簧装置8弹簧释放压力，压力驱动活塞5挤压装脂筒14内的测试润滑脂，测试润滑脂通过毛细管装置12进入接脂盒11，此过程中，压力传感器9实时记录弹簧力的数值，位移传感器10实时记录活塞5的下降速度数值，通过处理器计算得到过程中测试润滑脂的相似粘度数值；实验结束后，主体直线运动装置4上升，毛细管装脂测试装置2升起完全脱离恒温浴槽1的浴槽。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.润滑脂相似粘度测定器，其特征在于：包括恒温浴槽、毛细管装脂测试装置、测试主体、主体直线运动装置和集成控制器；

所述恒温浴槽用于为试验润滑脂提供恒定的温度环境；

所述毛细管装脂测试装置用于装载待测试润滑脂并与测试主体配合进行检测；

所述测试主体用于检测待测试润滑脂并计算得出检测数据；

所述主体直线运动装置可升降，并用于带动测试主体和毛细管装脂测试装置浸入或移出恒温浴槽；

所述集成控制器控制恒温浴槽、毛细管装脂测试装置、测试主体、主体直线运动装置工作；

所述测试主体包括盒体、弹簧驱动装置、弹簧装置、测试弹簧受力的压力传感器以及位移传感器；

所述弹簧装置的上端固定板与所述压力传感器信号连接，所述压力传感器实时记录弹簧输出弹力数值，并直接换算成毛细管内测试润滑脂的剪切力，所述弹簧装置的下端固定平面连接有活塞，并且活塞穿过盒体的内壁延伸至盒体外部，活塞用于将测试润滑脂挤压进入毛细管内，活塞与所述位移传感器信号连接，所述位移传感器实时记录活塞运动位移数值，转化计算得到毛细管内测试润滑脂的剪切速率，整机操作集成控制，通过对弹簧力和活塞位移速度的直接测定，数据处理通过电路处理器直接计算得出润滑脂的相似粘度；

所述弹簧驱动装置的下端通过电磁铁连接所述弹簧装置的下端固定板，电磁铁通电工作时，所述弹簧驱动装置上升带动所述弹簧装置压缩，电磁铁断电，所述弹簧装置释放弹力，所述弹簧装置通过所述弹簧驱动装置为测试润滑脂通过毛细管提供动力。

2.根据权利要求1所述的润滑脂相似粘度测定器，其特征在于：所述压力传感器和位移传感器安装于盒体的顶壁上。

3.根据权利要求2所述的润滑脂相似粘度测定器，其特征在于：所述弹簧装置采用两段弹簧，弹性模量上大下小。

4.根据权利要求2或3所述的润滑脂相似粘度测定器，其特征在于：所述毛细管装脂测试装置包括接脂盒、毛细管、毛细管密封圈、装脂筒、活塞密封结构；

所述盒体的底部以活塞的中心轴为圆心设置有圆形安装架，所述装脂筒与盒体通过该安装架连接安装固定；

所述毛细管的一端连接装脂筒并通过毛细管密封圈采用端面压紧方式压紧密封，所述毛细管的另一端连接接脂盒；

所述活塞与装脂筒通过活塞密封结构实现密封；

所述接脂盒连接有排气管与外界相通。

5.根据权利要求4所述的润滑脂相似粘度测定器，其特征在于：所述安装架设置有豁口，所述装脂筒的安装端带有扁平结构，所述装脂筒通过活塞与安装架卡接。

6.根据权利要求4所述的润滑脂相似粘度测定器，其特征在于：所述活塞密封结构为弹簧蓄能密封圈。

7.根据权利要求4所述的润滑脂相似粘度测定器，其特征在于：所述毛细管与毛细管外壳采用耐油、耐低温胶粘接。

8.根据权利要求1所述的润滑脂相似粘度测定器，其特征在于：所述恒温浴槽采用压缩机制冷，辅助电加热温度补偿。

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