氣體擴(kuò)散頭對潤滑油泡沫特性測定結(jié)果的影響

泡沫的整個實(shí)驗(yàn)過程中，需要對油品溫度（加熱浴溫度）、通氣量、通氣時間、擴(kuò)散頭進(jìn)行嚴(yán)格控制，才能保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

一、加熱浴溫度的控制

    在油品泡沫特性的測定實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)溫度不但影響油品的起泡傾向，對油品的泡沫穩(wěn)定性影響更大，因此在整個實(shí)驗(yàn)過程中必須保證溫度的波動范圍不能超過方法的要求。經(jīng)過調(diào)查，目前所有的泡沫特性測定儀基本均采用帶有PID（比例－積分－微分）功能的電子溫控儀，對于整個測量過程中油浴的溫度控制均能做到±0．2℃，能夠滿足方法對溫度控制的要求，另外按照方法的要求，除了利用PT100溫度傳感器進(jìn)行測溫和控溫之外，每個浴缸均配備玻璃溫度計(jì)用以監(jiān)測液體浴的實(shí)際溫度，所以溫度控制不應(yīng)該是造成油品泡沫特性結(jié)果與實(shí)際使用現(xiàn)象不一致的主要原因。

二、通氣量、通氣時間的控制

    在油品泡沫特性的測定實(shí)驗(yàn)中，要求控制通過擴(kuò)散頭通入實(shí)驗(yàn)油品的氣體總量和通氣時間，氣體流速為（94±5）mL/min，通氣時間為5min±3s，總的氣體體積為（470±25）mL。在本實(shí)驗(yàn)中，氣體的流速均通過氣體流量計(jì)來進(jìn)行控制，并且氣體流量計(jì)也均按要求經(jīng)過計(jì)量部門的校準(zhǔn)，而通氣時間一般通過秒表來進(jìn)行控制，方法中所要求的流量精度以及時間測定精度也均能輕松達(dá)到，所以通氣量、通氣時間也不應(yīng)該是造成油品泡沫特性結(jié)果與實(shí)際使用現(xiàn)象不一致的主要原因。

三、氣體擴(kuò)散頭參數(shù)對測定結(jié)果的影響

    在油品泡沫特性的測定實(shí)驗(yàn)中，對氣體擴(kuò)散頭的要求從表中可以看出：高溫泡沫特性實(shí)驗(yàn)所使用的氣體擴(kuò)散頭只能是不銹鋼產(chǎn)品，中等溫度（24℃和93．5℃）下潤滑油的泡沫特性測定所使用的擴(kuò)散頭為不銹鋼和燒結(jié)的結(jié)晶狀氧化鋁兩種材質(zhì)都能用。氣體擴(kuò)散頭主要控制兩個質(zhì)量指標(biāo)———zui大孔徑和滲透率，而且這兩個指標(biāo)所要求的范圍都很寬。同時通過對比本實(shí)驗(yàn)室中部分?jǐn)U散頭的參數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，不同材質(zhì)的擴(kuò)散頭，其zui大孔徑和滲透率相差較大。一般來講，氧化鋁材質(zhì)的擴(kuò)散頭孔徑一般在35μm以上，滲透率則在3000～4500mL/min之間，而不銹鋼材質(zhì)的擴(kuò)散頭孔徑一般在30μm以下，滲透率在4000～6000mL/min之間。同時不同生產(chǎn)商、不同品牌的產(chǎn)品參數(shù)之間也有較大的差別。

1、zui大孔徑差異對測定結(jié)果的影響

   選取兩個不同孔徑但滲透率接近的不同的擴(kuò)散頭，按照GB/T12579方法的操作程序測定多個油品的泡沫特性，得到的結(jié)果表可以看出，當(dāng)油品的泡沫特性較好時（起泡傾向較小），擴(kuò)散頭的孔徑參數(shù)對油品泡沫特性測定結(jié)果影響不大。但是當(dāng)油品有一定的起泡傾向或起泡傾向較大時，在滲透率接近的情況下，擴(kuò)散頭的孔徑越小，油品泡沫特性的測定數(shù)據(jù)越大。

2、滲透率差異對測定結(jié)果的影響

   選取兩個孔徑相同但是滲透率不同的擴(kuò)散頭，按照GB/T12579方法的操作程序分別測定油品的泡沫特性，得到的結(jié)果表可以看出，當(dāng)油品的起泡傾向較小時，擴(kuò)散頭的滲透率參數(shù)對油品泡沫特性測定結(jié)果影響不大。但是當(dāng)油品有一定的起泡傾向或起泡傾向較大時，在孔徑接近的情況下，擴(kuò)散頭的滲透率越小，油品泡沫特性的測定數(shù)據(jù)越大。

3、不同材質(zhì)擴(kuò)散頭對測定結(jié)果的影響

   選取不同材質(zhì)（氧化鋁和不銹鋼）的擴(kuò)散頭，分別測定油品的泡沫特性，得到的結(jié)果見表6。從表6的數(shù)據(jù)可以看出，由于不銹鋼擴(kuò)散頭具有較小的孔徑，因此由不銹鋼擴(kuò)散頭測得的油品泡沫特性中起泡傾向均大于由氧化鋁擴(kuò)散頭測得的起泡傾向，并且當(dāng)油品的起泡傾向較小時，這種差異也較小，但是當(dāng)油品具有一定的起泡傾向或起泡傾向較大時，不同材質(zhì)擴(kuò)散頭測定結(jié)果之間的差別也較大，分析原因主要與不銹鋼擴(kuò)散頭一般均具有較小的孔徑有關(guān)，由表4的推論可知，對于同一油品，測定時所使用的擴(kuò)散頭的孔徑越小，測得的油品的起泡傾向越大。

四、國產(chǎn)和擴(kuò)散頭對測定結(jié)果的影響

    分別選取國產(chǎn)和擴(kuò)散頭，對同一油品測定其泡沫特性，得到的結(jié)果表的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)油品的泡沫特性表現(xiàn)非常優(yōu)異，此時由國產(chǎn)擴(kuò)散頭和擴(kuò)散頭測定所得到的泡沫特性數(shù)據(jù)之間沒有大的差別，如果油品存在一定的起泡傾向，則測定結(jié)果之間存在較大的差別，表現(xiàn)的趨勢為對同一油品由擴(kuò)散頭測定的結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由國產(chǎn)擴(kuò)散頭測定的結(jié)果。另外在實(shí)驗(yàn)中觀察到，當(dāng)其他實(shí)驗(yàn)條件相同時，分別利用國產(chǎn)擴(kuò)散頭和擴(kuò)散頭測定同一油品的泡沫特性，可以看到使用氣體擴(kuò)散頭時，擴(kuò)散頭上的出氣點(diǎn)較多，分布均勻，油品中形成的氣泡較小，也較為均勻，而使用國產(chǎn)氣體擴(kuò)散頭時，擴(kuò)散頭上的出氣點(diǎn)較少，油品中形成的氣泡較大，并且氣泡的均勻性也較差。