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

泡沫的整个【gè】实验过程中，需要对油品温度【dù】（加热【rè】浴温度）、通【tōng】气量、通气【qì】时间、扩【kuò】散【sàn】头【tóu】进行严【yán】格控制【zhì】，才能保证测定结果的准确性。

一、加热浴温度的控制

    在油品泡沫特【tè】性的测定实验中，实验【yàn】温【wēn】度【dù】不但【dàn】影响油【yóu】品的起泡倾向【xiàng】，对油品【pǐn】的泡沫稳定性【xìng】影响更大，因此【cǐ】在整个实【shí】验过程中【zhōng】必须保证温度【dù】的波动范【fàn】围不能【néng】超【chāo】过方法的要【yào】求【qiú】。经过调查，目【mù】前【qián】所【suǒ】有【yǒu】的泡沫特【tè】性【xìng】测定仪基本均采用带有PID（比例【lì】－积分－微分）功能【néng】的电子温控仪，对于【yú】整个测量过程中油【yóu】浴的【de】温度【dù】控制均能做到±0．2℃，能够满【mǎn】足方法对温【wēn】度控【kòng】制的【de】要求，另外按照方法的要求【qiú】，除了【le】利用PT100温度传感器进行测温和控【kòng】温之外，每个浴缸【gāng】均配备玻璃温度计用【yòng】以监测液体浴的实际温度，所以温度控制不【bú】应该【gāi】是造成油品泡沫特性结果【guǒ】与实际使用现象不【bú】一致的主要原因。

二、通气量、通气时间的控制

    在油品泡【pào】沫【mò】特性的测定实验中，要求控制通过扩散头通入实【shí】验【yàn】油品的气【qì】体总量和通气时间，气【qì】体流【liú】速为【wéi】（94±5）mL/min，通【tōng】气时间为【wéi】5min±3s，总的气【qì】体体积为（470±25）mL。在【zài】本实验中，气【qì】体的【de】流速均通过气体流【liú】量计来进行控【kòng】制，并且气体流量【liàng】计也均按要【yào】求经过计量部门【mén】的校【xiào】准，而通【tōng】气时【shí】间【jiān】一般通过秒表来【lái】进行控制，方法中所要求的【de】流量精度以【yǐ】及时间【jiān】测定精度也均能轻松达到，所以通气量、通气时间也不应该【gāi】是造成【chéng】油品泡沫特性结果与实际使用现象不一致的【de】主要原因【yīn】。

三、气体扩散头参数对测定结果的影响

    在【zài】油【yóu】品泡沫【mò】特性的测【cè】定实验中，对气体扩散头的要求从【cóng】表中可以【yǐ】看出：高温泡沫特【tè】性【xìng】实验所使用【yòng】的【de】气体扩散头只【zhī】能【néng】是不锈钢产【chǎn】品，中等温度（24℃和93．5℃）下【xià】润滑油的泡沫特性测定【dìng】所使用的扩散【sàn】头【tóu】为不【bú】锈钢和烧结的结晶状氧化铝两种【zhǒng】材质都【dōu】能用【yòng】。气【qì】体扩散头主要控制两【liǎng】个质【zhì】量指标———zui大孔径和渗透率，而且这两个指标【biāo】所【suǒ】要求的范围都很宽。同时【shí】通过对比本实验室中部分【fèn】扩【kuò】散【sàn】头的【de】参数可【kě】以发现，不同材质的扩散头，其zui大孔径和【hé】渗透率相差【chà】较大。一般【bān】来讲，氧化铝材质【zhì】的扩散头孔径一般在【zài】35μm以上，渗透【tòu】率【lǜ】则在3000～4500mL/min之间，而不锈钢材质的扩散头【tóu】孔径【jìng】一般在30μm以下，渗透率在【zài】4000～6000mL/min之间。同【tóng】时不同【tóng】生产商、不同品牌【pái】的产品参数之间也有较大的差别【bié】。

1、zui大孔径差异对测定结果的影响

   选【xuǎn】取两【liǎng】个不同孔径但【dàn】渗透率【lǜ】接近的不【bú】同的扩散头，按照GB/T12579方法【fǎ】的操作【zuò】程序测定多个油品【pǐn】的泡沫【mò】特性，得到的结【jié】果表可以【yǐ】看出，当油品的泡沫特性较【jiào】好【hǎo】时（起【qǐ】泡【pào】倾向【xiàng】较小），扩散头的孔径参数对油品泡沫特性测定结【jié】果影【yǐng】响不大。但【dàn】是当【dāng】油品有一定的起泡倾向或起泡倾向较大【dà】时，在渗【shèn】透【tòu】率接近的情况下，扩散头的孔【kǒng】径越小，油品泡沫【mò】特性的测定数据越大【dà】。

2、渗透率差异对测定结果的影响

   选取两个孔径相同【tóng】但【dàn】是【shì】渗透率不【bú】同的扩散头，按照GB/T12579方法的操【cāo】作程序分别测【cè】定油品的泡沫特性，得到的结果【guǒ】表可以看出，当【dāng】油品【pǐn】的起【qǐ】泡倾向【xiàng】较小时【shí】，扩散头的渗透率【lǜ】参数对油品泡沫特性【xìng】测【cè】定【dìng】结果【guǒ】影响不大。但是当【dāng】油品有【yǒu】一定的起泡倾向或起泡倾向较【jiào】大时，在孔【kǒng】径接近的情况下【xià】，扩散【sàn】头的渗透率越小，油品泡沫特性的测定数【shù】据越【yuè】大。

3、不同材质扩散头对测定结果的影响

   选取不同材质（氧化铝和不锈钢）的扩散头【tóu】，分别测定【dìng】油品的【de】泡【pào】沫特性，得到【dào】的结果见表6。从表6的数据可以看出，由【yóu】于不锈钢扩【kuò】散头具有较小【xiǎo】的孔径，因【yīn】此由不锈【xiù】钢扩散头测得【dé】的油品泡【pào】沫特性中起【qǐ】泡倾向【xiàng】均大【dà】于由【yóu】氧化铝扩【kuò】散头测【cè】得的起【qǐ】泡倾向【xiàng】，并且【qiě】当【dāng】油品的【de】起泡倾【qīng】向较小【xiǎo】时【shí】，这种差异也较小，但【dàn】是当【dāng】油【yóu】品具有一定的【de】起泡倾【qīng】向或起泡倾向较大时，不同【tóng】材质扩散【sàn】头测定结果之间的差别也较大，分【fèn】析原因主要与不锈钢扩【kuò】散头一般均具【jù】有【yǒu】较小的孔径有关，由表4的推论【lùn】可知【zhī】，对【duì】于【yú】同一油品，测定时所使用的扩散【sàn】头的孔径越小【xiǎo】，测得的油品的起泡倾向越大。

四、国产和扩散头对测定结果的影响

    分别【bié】选取国产和扩【kuò】散头【tóu】，对同一油【yóu】品测【cè】定其泡沫特性，得到【dào】的结【jié】果表的数据可以看出，当油品的泡沫特性表现非常优异【yì】，此时由【yóu】国产扩散【sàn】头和扩散头测定所得到的【de】泡【pào】沫特性数据之间没【méi】有【yǒu】大的差别，如果油品存在【zài】一定的【de】起泡倾向，则测定【dìng】结果之【zhī】间存在较大【dà】的差【chà】别，表现的趋势【shì】为对同一油品【pǐn】由【yóu】扩散【sàn】头测【cè】定【dìng】的结果远【yuǎn】远大于【yú】由国产扩散【sàn】头测定的结果。另外在实验【yàn】中观察到，当其他【tā】实验条件相同时【shí】，分别利用国产【chǎn】扩散头和【hé】扩散头【tóu】测【cè】定【dìng】同一【yī】油品的泡沫【mò】特性，可【kě】以看到使用气体【tǐ】扩散头时，扩【kuò】散头上的出气点较多，分布均匀，油品中形【xíng】成的气泡较小，也较【jiào】为【wéi】均匀，而使用国产气体【tǐ】扩散【sàn】头时，扩散头上的出气点较少，油品中形成的气泡较大，并且气泡的均匀【yún】性也较差。