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摘要：运动粘度是润滑油最重要的质量指标，也是润滑油牌号划分、分级和使用的依据。本文分析了温度、粘度计的选择和安装、试样的清洁度、试验仪器等因素对运动粘度测定结果的影響，只有正确按照试验方法进行试验，严格控制粘度测定的条件才能保证测定结果的准确性。
Abstract: Kinematic viscosity is the most important quality index of lubricating oil, lubricating oil is divided, grading and the basis for the use of. This paper analyzed the temperature, viscosity, sample selection and installation of cleanliness, test equipment and other factors on the kinematic viscosity measurement, only correctly according to the test method to test, strictly control the conditions to viscosity measurement guarantee the accuracy of the result.
关键词：运动粘度、机械杂质、紊流、温场波动
中图分类号：U262.24+1文献标识码： A 文章编号：
润滑油是位于金属和金属之间起减小金属之间干摩擦，延长设备使用寿命的流动性液体。当润滑油进入摩擦部件后，靠润滑油的粘度和它对金属表面的张力，在金属表面形成一层油膜，从而达到降低金属之间的磨损。油膜的厚薄与所选用的润滑油的粘度有关。粘度是流体物理性质指标之一，它表示流体粘性的大小，而润滑油的这种粘性一般是运动粘度来表示的。
某流体的动力粘度与该流体在同一温度和压力下的密度之比，称为该流体的运动粘度。常用v表示，单位为mm2/s。运动粘度是评定润滑油质量的最重要的理化性能指标，是润滑油分类分级和各种设备选油的主要依据，它直接影响机械的磨损程度、摩擦表面失效、摩擦功率损失和工作效率等，在实际应用中，选择合适粘度的润滑油品，可以保证机械设备正常、可靠地工作。通常，低速高负荷的应用场合，选用粘度较大的油品，以保证有足够的油膜厚度和正常润滑；高速低负荷的应用场合，选用粘度较小的油品，以保证机械设备正常的起动和运转力矩。
石油产品运动粘度检测应用的标准方法为GB/T 265，该方法是在某一恒定的温度下，测定一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管粘度计的时间，粘度计的毛细管常数与流动时间的乘积，即为该温度下测定液体的运动粘度。在试验过程中应严格按照方法标准中所规定的仪器、试剂和试验条件来进行试验，避免人为差错造成结果不准确或超差。由于运动粘度的测定受诸多因素影响，因此正确分析影响因素是试验结果准确性的关键。
影响运动粘度测量的因素
温度对润滑油粘度的影响
当液体受剪切外力的作用变形时，液体分子间的内聚力对变形产生某种方式的抵抗，并且在液体层与层间存在分子动量交换。液体分子的粘性主要来源于分子间内聚力。温度升高时，液体发生膨胀,液体分子间距离增大，内聚力随之下降而使粘度下降。反之,温度降低时，液体的粘度增大。因此温度的可靠性和温场波动的温差变化对流体运动粘度检测结果有着极大的影响，试验中必须依据不同的试验温度选择合适的恒温浴液体，恒温浴应不停搅拌确保温度恒定，使温度严格控制在±0.1℃范围内。同时粘度计在恒温浴内必须有足够的恒温时间，使试油的实际温度真正达到试验温度。
粘度计的选择对润滑油粘度的影响
根据GB/T 265的规定，试样在粘度计毛细管中的流动时间应不少于200s , 内径0.4mm的粘度计流动时间应不少于350s , 目的是使试样在毛细管中的流动处于层流状态。粘度计常数的选择可参考公式：
C = V1/t
式中： C – 欲选用粘度计常数；V1 - 试样的估计粘度；t – 试样在毛细管中流动时间。
若液体流动速度过快，超出一定范围会变成湍流，就不符合泊塞尔方程的适用条件。另外，流出时间太短时，会存在流出时间读数的误差，使计时误差增大。如果液体流动速度过慢，测定时间内不易保持恒温，往往会由于温度的波动而使测定结果不准。一般使润滑油在毛细管中的流动时间控制在200s ~500s 比较适中, 这样既可防止试样流速过快，出现紊流、计时误差；又可防止试样流速过慢，效率低下，容易出现温度波动的误差。
1.3 粘度计的安装对润滑油粘度的影响
运动黏度测定时，毛细管粘度计应安装和调整成垂直状态，而且毛细管球型部分必须在液位之下。因为粘度计的毛细管倾斜，会改变液柱高度，从而改变静压力的大小，使测定结果产生误差。当粘度计朝向宽管倾斜时，液面压差增大，试样流动时间减少，测定值偏低；当粘度计朝向粘度计主管或侧面倾斜时，会加长试样流动时间，使测定值偏大。所以，测定时要利用铅垂线从两个相互垂直的方向去检查毛细管的垂直情况。
1.4 试样量和试样中的气泡对润滑油粘度的影响
粘度测定时，毛细管内的试样在重力作用下流动，试样量过多，在重力作用下，试样的流速就会增加，测定值偏小；试样量过少，试样的流速就会减小而且会导致试样量不够，试验失败。另外，吸入毛细管内的试样如果有气泡存在，会影响试样的体积，还可能会形成气阻，增大液体流动的阻力，使试样流动时间增加，测定结果偏大。
1.5 水分和机械杂质对试验结果的影响
杂质存在，会影响液体石油产品在粘度计中的正常流动，它粘附在毛细管内壁会使试样流动时间变长，测定结果偏高，并使平行测定结果重复性差。若有水分时，在较高测定温度下它会气化，低温时则凝结，均影响液体石油产品在粘度计中的正常流动，使结果出现偏差。因此，测定粘度的试样在试验前必须脱水和除去机械杂质。
1.6 试验仪器对润滑油粘度的影响
运动粘度的计算公式是：νt=C·τt
式中：νt―试样的运动粘度，mm2/s；C―粘度计常数，mm2/s2；
τt―试样的平均流动时间。
可见，玻璃毛细管粘度计的常数是直接参与运动粘度计算的参数，直接影响运动粘度的计算结果。而在试样流动时间测定中，计时准确的首要条件是要有分度值不大于0.1s的电子秒表或其它自动电子计时器，且必须周检合格（误差不超过0.05%）。其次是要注意计时的准确性，要在液面正好流到标线的瞬间，停止计时。因此，试验所用的秒表、粘度计、温度计, 都必须定期检定, 并正确使用修正值。
结论
运动粘度是一种条件粘度，要在试验标准规定的条件下进行测定，影响运动粘度测定的因素主要有温度及温度控制、粘度计的摆放位置、粘度计的选择，试样量及其清洁度、试验仪器等，所以试验过程中一定要重视，主动将这些影响因素造成的误差控制到最小。
参考文献
⑴GB/T 265-2008 石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法[S].北京：国家标准出版社，2008.
⑵李咏，杨晓飞，王坚，赵云强，刘勇平.润滑油运动粘度测定影响因素分析[J].实验科学与技术.2010,8（4）：16-19
个人简介：王晓莉，1998年毕业于中州大学经贸系贸易经济专业，现就业于山西煤炭运销集团长治分公司
Abstract: Kinematic viscosity is the most important quality index of lubricating oil, lubricating oil is divided, grading and the basis for the use of. This paper analyzed the temperature, viscosity, sample selection and installation of cleanliness, test equipment and other factors on the kinematic viscosity measurement, only correctly according to the test method to test, strictly control the conditions to viscosity measurement guarantee the accuracy of the result.
关键词：运动粘度、机械杂质、紊流、温场波动
中图分类号：U262.24+1文献标识码： A 文章编号：
润滑油是位于金属和金属之间起减小金属之间干摩擦，延长设备使用寿命的流动性液体。当润滑油进入摩擦部件后，靠润滑油的粘度和它对金属表面的张力，在金属表面形成一层油膜，从而达到降低金属之间的磨损。油膜的厚薄与所选用的润滑油的粘度有关。粘度是流体物理性质指标之一，它表示流体粘性的大小，而润滑油的这种粘性一般是运动粘度来表示的。
某流体的动力粘度与该流体在同一温度和压力下的密度之比，称为该流体的运动粘度。常用v表示，单位为mm2/s。运动粘度是评定润滑油质量的最重要的理化性能指标，是润滑油分类分级和各种设备选油的主要依据，它直接影响机械的磨损程度、摩擦表面失效、摩擦功率损失和工作效率等，在实际应用中，选择合适粘度的润滑油品，可以保证机械设备正常、可靠地工作。通常，低速高负荷的应用场合，选用粘度较大的油品，以保证有足够的油膜厚度和正常润滑；高速低负荷的应用场合，选用粘度较小的油品，以保证机械设备正常的起动和运转力矩。
石油产品运动粘度检测应用的标准方法为GB/T 265，该方法是在某一恒定的温度下，测定一定体积的液体在重力下流过一个标定好的玻璃毛细管粘度计的时间，粘度计的毛细管常数与流动时间的乘积，即为该温度下测定液体的运动粘度。在试验过程中应严格按照方法标准中所规定的仪器、试剂和试验条件来进行试验，避免人为差错造成结果不准确或超差。由于运动粘度的测定受诸多因素影响，因此正确分析影响因素是试验结果准确性的关键。
影响运动粘度测量的因素
温度对润滑油粘度的影响
当液体受剪切外力的作用变形时，液体分子间的内聚力对变形产生某种方式的抵抗，并且在液体层与层间存在分子动量交换。液体分子的粘性主要来源于分子间内聚力。温度升高时，液体发生膨胀,液体分子间距离增大，内聚力随之下降而使粘度下降。反之,温度降低时，液体的粘度增大。因此温度的可靠性和温场波动的温差变化对流体运动粘度检测结果有着极大的影响，试验中必须依据不同的试验温度选择合适的恒温浴液体，恒温浴应不停搅拌确保温度恒定，使温度严格控制在±0.1℃范围内。同时粘度计在恒温浴内必须有足够的恒温时间，使试油的实际温度真正达到试验温度。
粘度计的选择对润滑油粘度的影响
根据GB/T 265的规定，试样在粘度计毛细管中的流动时间应不少于200s , 内径0.4mm的粘度计流动时间应不少于350s , 目的是使试样在毛细管中的流动处于层流状态。粘度计常数的选择可参考公式：
C = V1/t
式中： C – 欲选用粘度计常数；V1 - 试样的估计粘度；t – 试样在毛细管中流动时间。
若液体流动速度过快，超出一定范围会变成湍流，就不符合泊塞尔方程的适用条件。另外，流出时间太短时，会存在流出时间读数的误差，使计时误差增大。如果液体流动速度过慢，测定时间内不易保持恒温，往往会由于温度的波动而使测定结果不准。一般使润滑油在毛细管中的流动时间控制在200s ~500s 比较适中, 这样既可防止试样流速过快，出现紊流、计时误差；又可防止试样流速过慢，效率低下，容易出现温度波动的误差。
1.3 粘度计的安装对润滑油粘度的影响
运动黏度测定时，毛细管粘度计应安装和调整成垂直状态，而且毛细管球型部分必须在液位之下。因为粘度计的毛细管倾斜，会改变液柱高度，从而改变静压力的大小，使测定结果产生误差。当粘度计朝向宽管倾斜时，液面压差增大，试样流动时间减少，测定值偏低；当粘度计朝向粘度计主管或侧面倾斜时，会加长试样流动时间，使测定值偏大。所以，测定时要利用铅垂线从两个相互垂直的方向去检查毛细管的垂直情况。
1.4 试样量和试样中的气泡对润滑油粘度的影响
粘度测定时，毛细管内的试样在重力作用下流动，试样量过多，在重力作用下，试样的流速就会增加，测定值偏小；试样量过少，试样的流速就会减小而且会导致试样量不够，试验失败。另外，吸入毛细管内的试样如果有气泡存在，会影响试样的体积，还可能会形成气阻，增大液体流动的阻力，使试样流动时间增加，测定结果偏大。
1.5 水分和机械杂质对试验结果的影响
杂质存在，会影响液体石油产品在粘度计中的正常流动，它粘附在毛细管内壁会使试样流动时间变长，测定结果偏高，并使平行测定结果重复性差。若有水分时，在较高测定温度下它会气化，低温时则凝结，均影响液体石油产品在粘度计中的正常流动，使结果出现偏差。因此，测定粘度的试样在试验前必须脱水和除去机械杂质。
1.6 试验仪器对润滑油粘度的影响
运动粘度的计算公式是：νt=C·τt
式中：νt―试样的运动粘度，mm2/s；C―粘度计常数，mm2/s2；
τt―试样的平均流动时间。
可见，玻璃毛细管粘度计的常数是直接参与运动粘度计算的参数，直接影响运动粘度的计算结果。而在试样流动时间测定中，计时准确的首要条件是要有分度值不大于0.1s的电子秒表或其它自动电子计时器，且必须周检合格（误差不超过0.05%）。其次是要注意计时的准确性，要在液面正好流到标线的瞬间，停止计时。因此，试验所用的秒表、粘度计、温度计, 都必须定期检定, 并正确使用修正值。
结论
运动粘度是一种条件粘度，要在试验标准规定的条件下进行测定，影响运动粘度测定的因素主要有温度及温度控制、粘度计的摆放位置、粘度计的选择，试样量及其清洁度、试验仪器等，所以试验过程中一定要重视，主动将这些影响因素造成的误差控制到最小。
参考文献
⑴GB/T 265-2008 石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法[S].北京：国家标准出版社，2008.
⑵李咏，杨晓飞，王坚，赵云强，刘勇平.润滑油运动粘度测定影响因素分析[J].实验科学与技术.2010,8（4）：16-19
个人简介：王晓莉，1998年毕业于中州大学经贸系贸易经济专业，现就业于山西煤炭运销集团长治分公司