润滑剂最常用的物理特性是运动粘度。本文介绍了在现场使用无溶剂的SpectRovisc Q3000系列设备如何提供准确而直接的运动粘度测量。
SpectRovisc Q3000系列利用新的无溶剂技术来准确执行不需要温度测量，无密度验证和无校准的运动学粘度测量值。
文章解释了Spectrovisc Q3000系列的设计，该仪器的性能，最后，一项案例研究比较了SpectRovisc Q3000系列便携式运动学粘膜和Spectrovisc毛细管（修改的Zeitfuchs）管（Zeitfuchs）管粘度计之间使用的测量结果。
SpectRovisc Q3000系列粘度计理论和设计
SpectRovisc Q3000系列粘液计的设计包括在40°C的恒定温度下进行流体测量的上部样品井，微通道和温度控制电子设备。可用的型号是：
- 测量粘度在10-350 CST范围内的Q3000
- Q3050 Viscometer范围为1-700 CST
设备操作很简单。将60µL的油加载到芯片的上孔中，流体样品由于重力而流向微通道，而IR范围内的检测器和发射器的组合可检测其在微通道中的进展速率。
该粘度计的工作原理类似于Hele-Shaw细胞，其中两个平行板之间存在Stokes流动。图1显示了两个平行板的存在如何导致微流体设备无限，这意味着流体在两侧都暴露于空气。设备的优点是未绑定的微通道和光学检测方法。
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图1。微流体运动学粘度计 - 示意图
图2显示了表面张力如何在油和空气之间产生凹形半月板。需要一种燃料的材料具有形成这种凹形半月板的正压。
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图2。凹面弯板 - 顶视图
在层流条件下的稳态状态下，粘性和重力根据等式1平衡。
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其中µ是动态粘度，u为速度，ρ是流体密度，G是重力加速。
使用平均速度，可以使用平均速度确定流体的运动粘度，
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如果U是平均速度，则G是重力加速度，而D是通道深度。在这里，差异项被忽略，因为微通道的几何形状是笔直的，并且仅由于重力而移动流体。
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图3。Spectrovisc Q3000系列粘液计
通过充分放置光学电脑的光学电流，可以避免这些效果。成功操作设备作为Hele-Shaw细胞取决于微通道的长宽比足够大。
图4和5显示了由超精密计算机加工系统创建的两个铝板，以及它们如何附着在铰链上，该铰链易于打开和关闭。
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图4。带铰链的铝板
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图5。LED和光电二极管位置
光电二极管A LED之间的流体导致光电二极管电压下降。
案例研究 - Spectrovisc Q3000与传统的台式粘度计
对于条件监测，了解润滑剂的粘度非常重要。因此，基于现场的用户需要便携式粘度计来在现场工作时立即评估关键设备。app亚博体育比较一种仪器与另一种仪器的结果的过程涉及多个因素，例如：
- 用途油的性能差异很大
- 粘度计性能的可变性
- 申请要求的差异
该案例研究提供了一种方法，可以在特定要求下确定便携式粘度计是否将“完成工作”。
为了进行比较，Spectrovisc Q3000用作便携式粘度计，而Spectrovisc Q300用作实验室粘度计。SpectRovisc Q3000是一种用于需要即时结果的应用，开发了一种便携式，无溶剂的运动粘度计。Spectrovisc Q300是设计用于实验室分析的毛细管（改良Zeitfuchs）管粘度。
两种仪器都确定了几个样品的粘度，并将测量结果从仪器到田间粘度计进行了比较。进行了两组比较。第一个样品集完全由NIST认证的标准组成，第二个样品集由用过的油组成。
每个样品的运行3次，每个样品在SpectRovisc Q3000和SpectRovisc Q300上运行，并在40°C下进行运动粘度读数。两组的结果平均并进行了比较。
图6显示了与SpectRovisc Q300相比，在一系列认证粘度标准方面的性能。Q3000在整个校准范围内持续执行，相对标准偏差小于2％。
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图6。Q3000 vs. Q300使用一系列认证粘度标准
结果
使用一系列认证粘度标准获得以下数据：
- 表1是Q3000与NIST参考的比较
- 表2将Q300与NIST参考进行了比较
- 表3比较了两种溶液的结果
- 表4比较二手机油
表格1
| Q3000 |
参考 |
％差异 |
| 10.13 |
10.03 |
1.00 |
| 17.93 |
18.04 |
0.61 |
| 54.86 |
54.06 |
1.44 |
| 99.26 |
97.15 |
2.17 |
| 185.00 |
180.80 |
2.32 |
| 308.67 |
310.90 |
0.72 |
| 便携式粘度计Q3000 |
表2
| Q300 |
参考 |
％差异 |
| 10.02 |
10.03 |
0.11 |
| 18.06 |
18.04 |
0.09 |
| 53.79 |
54.08 |
0.54 |
| 96.64 |
97.15 |
0.52 |
| 180.93 |
180.80 |
0.07 |
| 314.90 |
310.90 |
1.29 |
| Lab Viscometer Q300 |
表3
| Q3000 |
Q300 |
％差异 |
| 10.13 |
10.02 |
1.11 |
| 17 93 |
18.06 |
0.70 |
| 54.86 |
53.79 |
2.00 |
| 99.26 |
96.64 |
2.71 |
| 185.00 |
180.93 |
2.25 |
| 308.67 |
314.90 |
1.98 |
| 便携式Q3000与实验室Q300 |
表4
| 样本 |
Q3000 |
Q300 |
％差异 |
| 二手机油 |
54.56 |
55.24 |
1.22 |
| 二手机油 |
103.67 |
111.63 |
2.66 |
| 二手机油 |
132.00 |
128.80 |
2.48 |
| 二手工艺油 |
153.33 |
161.30 |
0.98 |
| 齿轮油 |
237.00 |
230.30 |
1.03 |
有趣的是，Q300实验室粘度计得出的结果与已引用的ASTM规范（0.44％）的变化相符。便携式Q3000报告的结果在其预期的3％规格范围内，Q3000和基于实验室的粘度计的结果也在3％之内，如表3所示。在使用的油比较中，表4显示了从便携式的结果。Q3000始终在台式Q300的3％以内。
结论
问题在于3％的用户规格是否足够。如前所述，使用的油可能会面临重复性测量的巨大挑战，尤其是在油，水，燃料和颗粒污染的情况下。
OEM发动机和旋转设备提供商和用户认为粘度变化大app亚博体育于10％（来自名义值）是潜在问题的第一个证据。便携式粘度计可以立即检测到此类问题，从而改善决策和更有效的预防性维护。
毫无疑问，用于基于现场的粘度监测的新型无溶剂技术的出现提供了检测中用油变化的必要性能，以在设备站点发出即将出现的问题。app亚博体育此外，案例研究结果表明，在传统实验室粘度器和便携式粘度计之间所有样本中的3％之间的一致性。
这表明SpectRovisc Q3000系列设备可以使用商业实验室粘度器所需的样品体积的一小部分在便携式设置中提供准确的结果。
此信息已从Ametek Spectro Scientific提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载
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