气体扩散头对润滑油泡沫特性测定结果的影响

气体扩散头对润滑油泡沫特性测定结果的影响

泡【pào】沫的整【zhěng】个【gè】实验【yàn】过程中，需【xū】要【yào】对油品温度（加热浴温【wēn】度）、通【tōng】气量、通气时间、扩散头进行严【yán】格控制【zhì】，才能保证测定结果的准确性【xìng】。

一、加热浴温度的控制

    在油【yóu】品泡沫特性的测定实验中，实验【yàn】温度不但影响油【yóu】品的起泡倾向，对油品的泡【pào】沫【mò】稳【wěn】定【dìng】性影响更大【dà】，因此在整个实验过程中必须【xū】保证【zhèng】温度的【de】波动范围不【bú】能超过方法的要求。经过调查，目【mù】前所有的泡沫特性测【cè】定仪基本均采用带有PID（比例－积【jī】分－微分）功能【néng】的电子温控仪【yí】，对于整【zhěng】个测量过程中油浴的温【wēn】度控制均能做到±0．2℃，能够满足方法【fǎ】对温【wēn】度控制的【de】要【yào】求，另【lìng】外【wài】按【àn】照【zhào】方法的要求，除了【le】利用PT100温度传感器【qì】进行测温【wēn】和【hé】控温之外，每个浴缸【gāng】均配备玻璃温度计用以【yǐ】监测液体浴的【de】实际温度，所以温度控制不【bú】应该是造【zào】成油【yóu】品泡沫【mò】特性结果【guǒ】与实【shí】际使用现象不一致的主要原【yuán】因【yīn】。

二、通气量、通气时间的控制

    在油【yóu】品泡沫特性的测【cè】定实验中【zhōng】，要求控制通过扩散【sàn】头通入实【shí】验油品的气【qì】体【tǐ】总量和通【tōng】气时【shí】间，气体流速为（94±5）mL/min，通气时间为5min±3s，总的气体体【tǐ】积为（470±25）mL。在本【běn】实【shí】验中，气体的流速均通过气体【tǐ】流量计来进行控制，并且气体流量计也均按要求【qiú】经【jīng】过计量部【bù】门的【de】校【xiào】准，而【ér】通气时间一般通过秒表【biǎo】来进行控制，方法【fǎ】中所【suǒ】要求的流量精度以及时间测定精度也均能轻【qīng】松达到，所以通气【qì】量、通气时【shí】间也不【bú】应该是造成油品【pǐn】泡【pào】沫【mò】特性结果与实际使用【yòng】现象【xiàng】不一【yī】致的【de】主要原因。

三、气体扩散头参数对测定结果的影响

    在【zài】油品泡【pào】沫【mò】特性【xìng】的测定实验中，对气体扩【kuò】散头的【de】要求从表中可以看【kàn】出：高温泡沫特性实验所使用【yòng】的气体【tǐ】扩【kuò】散【sàn】头【tóu】只【zhī】能是不锈钢【gāng】产品，中等温度（24℃和93．5℃）下润滑油的泡沫特性测定所使用的扩散头为不锈【xiù】钢和烧结的结晶【jīng】状氧化铝两种【zhǒng】材质都能用。气体扩散头主【zhǔ】要控制两个质量【liàng】指标———zui大孔【kǒng】径【jìng】和渗透【tòu】率，而【ér】且这两【liǎng】个指标所要求的范围都很宽。同时通过对比本实验室中部分扩【kuò】散头的参数可以发【fā】现，不同材质【zhì】的扩散头，其zui大孔径【jìng】和渗透率相【xiàng】差【chà】较大。一般来讲【jiǎng】，氧化铝材质的扩散头孔径一般在【zài】35μm以上【shàng】，渗透率则在3000～4500mL/min之间【jiān】，而不锈【xiù】钢【gāng】材质的扩散头【tóu】孔径一般在30μm以下，渗透率在4000～6000mL/min之间。同时不同生产商、不同品牌【pái】的产品【pǐn】参【cān】数之间也【yě】有较大的【de】差别。

1、zui大孔径差异对测定结果的影响

   选【xuǎn】取两个不同【tóng】孔径但渗透率接近的【de】不同的【de】扩散头【tóu】，按照GB/T12579方法的操作【zuò】程序测【cè】定【dìng】多个油【yóu】品的泡沫特性，得到的结果表可以看出【chū】，当油品【pǐn】的泡沫特性较好时（起泡倾向【xiàng】较小），扩散头的【de】孔径参【cān】数对【duì】油品泡沫特性测定结果影【yǐng】响不大。但是【shì】当油【yóu】品有一定的起泡倾向【xiàng】或起泡倾【qīng】向较【jiào】大时，在渗【shèn】透率【lǜ】接近的情况下【xià】，扩散【sàn】头的孔径越小，油品泡沫特性的【de】测【cè】定数据越大。

2、渗透率差异对测定结果的影响

   选取【qǔ】两【liǎng】个孔【kǒng】径【jìng】相同但【dàn】是渗透率【lǜ】不同的扩散头，按照GB/T12579方法的【de】操作程序分别测定油【yóu】品的泡沫特性，得到的结果表可以看出，当【dāng】油【yóu】品的起泡倾向较【jiào】小时，扩散头的渗透【tòu】率【lǜ】参数【shù】对油品泡沫【mò】特性【xìng】测定结果影响【xiǎng】不大。但是当油品有【yǒu】一定【dìng】的起泡倾【qīng】向或起泡倾向较大【dà】时，在孔径接【jiē】近的情况下【xià】，扩散【sàn】头的渗【shèn】透率越小，油品泡沫特性【xìng】的测定数据【jù】越大。

3、不同材质扩散头对测定结果的影响

   选取【qǔ】不【bú】同材质（氧化铝【lǚ】和不锈钢）的扩散头，分别【bié】测定油品的泡【pào】沫特性，得到的结果见表6。从表6的【de】数据可以看出，由于不锈钢扩散【sàn】头具有【yǒu】较小【xiǎo】的孔【kǒng】径，因此由【yóu】不【bú】锈钢扩散头测得的油品泡【pào】沫特性中起泡倾【qīng】向均大于【yú】由氧【yǎng】化铝扩散头测【cè】得的起【qǐ】泡倾【qīng】向，并且当油【yóu】品的起泡倾向较小时，这种【zhǒng】差异也较小【xiǎo】，但【dàn】是当油品具【jù】有【yǒu】一定的起泡【pào】倾向【xiàng】或起泡倾向较大时，不同材【cái】质扩散【sàn】头测【cè】定结果之间的【de】差别也较大，分【fèn】析原因主【zhǔ】要【yào】与【yǔ】不锈【xiù】钢扩散头一【yī】般均【jun1】具【jù】有较小的孔径有关，由表4的推论可知【zhī】，对于同一油品，测定时所使用【yòng】的扩散头的孔径越小，测得的油品【pǐn】的起泡倾向越【yuè】大。

四、国产和扩散头对测定结果的影响

    分别选取国产和扩散头【tóu】，对同一油【yóu】品测定其泡沫【mò】特性，得到的【de】结【jié】果【guǒ】表的数据可以看【kàn】出，当油【yóu】品的【de】泡沫特性【xìng】表【biǎo】现非【fēi】常【cháng】优异【yì】，此时由国产扩散头【tóu】和【hé】扩散【sàn】头测【cè】定所【suǒ】得到的【de】泡【pào】沫特性数据之【zhī】间【jiān】没有大的差【chà】别，如果油品存【cún】在一定的起泡倾向，则测定结果之间存在较大【dà】的差别，表现的趋势为对【duì】同一油品由扩散头测定的结果远远大【dà】于由国产扩散【sàn】头测定的结果。另【lìng】外在实验中【zhōng】观察到，当其【qí】他实验条件相【xiàng】同时，分别利用国产扩【kuò】散头和扩散头测定同一油品的泡沫特【tè】性，可以看到使【shǐ】用【yòng】气体扩散头时，扩【kuò】散头上的出气点【diǎn】较多，分布均匀，油品中形成【chéng】的气泡较小，也较【jiào】为均匀【yún】，而使【shǐ】用国产气【qì】体扩【kuò】散头时，扩散头上【shàng】的出气【qì】点较少【shǎo】，油品【pǐn】中形成【chéng】的气泡较大，并【bìng】且气泡的均匀性也较差。