氣體擴(kuò)散頭對潤滑油泡沫特性測定結(jié)果的影響

泡沫的整個實驗過程中，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驗中，實驗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，因此在整個實驗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用以監(jiān)測液體浴的實際溫度，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驗中，要求控制通過擴(kuò)散頭通入實驗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。在本實驗中，氣體的流速均通過氣體流量計來進(jìn)行控制，并且氣體流量計也均按要求經(jīng)過計量部門的校準(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驗中，對氣體擴(kuò)散頭的要求從表中可以看出：高溫泡沫特性實驗所使用的氣體擴(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。同時通過對比本實驗室中部分?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。另外在實驗中觀察到，當(dāng)其他實驗條件相同時，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)散頭上的出氣點較少，油品中形成的氣泡較大，并且氣泡的均勻性也較差。