新型自動(dòng)折管粘度儀原理及日常使用維護(hù)研究

吳燕茹

（中國(guó)石化中原油田普光分公司，四川 達(dá)州 637156）

粘度的常用表示方法包括動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度、條件粘度，其中運(yùn)動(dòng)粘度最為常用。運(yùn)動(dòng)粘度通常通過毛細(xì)管法進(jìn)行測(cè)定，執(zhí)行GB 265-88《石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定法和動(dòng)力粘度計(jì)算法》，將經(jīng)計(jì)量檢定的毛細(xì)管粘度計(jì)放置于達(dá)到規(guī)定試驗(yàn)條件的恒溫浴中，由于毛細(xì)管粘度計(jì)上下段開口，所以兩邊存在壓差，通過控制壓差，來實(shí)現(xiàn)對(duì)油品運(yùn)動(dòng)粘度的測(cè)量。

YPV-4自動(dòng)流動(dòng)性粘度儀，采用的是一種操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)精度高，能實(shí)現(xiàn)油液粘度連續(xù)同時(shí)檢測(cè)的一種全自動(dòng)折管式運(yùn)動(dòng)粘度檢測(cè)儀。這種技術(shù)方案包含：一種全自動(dòng)折管式運(yùn)動(dòng)粘度檢測(cè)儀，包括箱體、設(shè)于箱體一側(cè)的恒溫浴槽和恒溫浴槽上方的自動(dòng)進(jìn)樣裝置，箱體內(nèi)部設(shè)有總處理系統(tǒng)，恒溫浴槽包括進(jìn)樣口、進(jìn)樣口下方的運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)、檢測(cè)器和恒溫裝置。自動(dòng)進(jìn)樣裝置上包括可做圓周運(yùn)動(dòng)的品盤，可放置進(jìn)樣器的插孔。自動(dòng)進(jìn)樣裝置將進(jìn)樣器中的油從進(jìn)樣口注入，油液流入運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)，檢測(cè)器檢測(cè)到的油液流經(jīng)運(yùn)動(dòng)粘度計(jì)的油液運(yùn)動(dòng)信號(hào)，并傳輸給總處理系統(tǒng)處理，從而實(shí)現(xiàn)油液粘度的自動(dòng)檢測(cè)。

YPV-4自動(dòng)流動(dòng)性粘度儀是基于毛細(xì)管法檢測(cè)石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度的自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)，采用雙氣路結(jié)構(gòu)進(jìn)行油液的抽取、毛細(xì)管的清洗，通過單片機(jī)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)毛細(xì)管兩端的壓力差進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)牛頓流體的測(cè)量，同時(shí)采用PT500進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，采用單片機(jī)進(jìn)行及時(shí)控制，達(dá)到提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果精度、減小試驗(yàn)誤差的目的。

1 儀器的使用

1.1 適用范圍

YPV-4自動(dòng)流動(dòng)性粘度儀適用于測(cè)定運(yùn)動(dòng)粘度為0.3mm2/s～3000mm2/s的透明及不透明液體的運(yùn)動(dòng)粘度，符合GB 265-88，GB 11137-89關(guān)于重復(fù)性和再現(xiàn)性的要求。

1.2 樣品分析

開機(jī)前檢查廢液瓶、粘度計(jì)等，根據(jù)測(cè)試需要，進(jìn)入“系統(tǒng)設(shè)置”界面對(duì)清洗時(shí)間、干燥時(shí)間、溫度恢復(fù)、浴槽溫度等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置確認(rèn)。

進(jìn)入“粘度測(cè)試”界面，按下“清洗”鍵，待氣泵啟動(dòng)后，用加液瓶向粘度計(jì)管內(nèi)注入約2-3ml清洗液，待清洗液抽走后再次注入清洗液2-3次，每次清洗耗費(fèi)清洗液約5ml，可以采用甲苯、二甲苯，丙酮等清洗液清洗。

在“粘度測(cè)試”界面下，輸入樣品名稱，等待恒溫槽溫度達(dá)到設(shè)定的目標(biāo)溫度并且穩(wěn)定后，按下“測(cè)試”及“確定”鍵準(zhǔn)備進(jìn)樣。用移液器從樣品中吸取0.3～0.5ml樣品，注入粘度計(jì)管內(nèi)。分析完樣品對(duì)粘度計(jì)進(jìn)行徹底清洗，干燥完成后，由于粘度計(jì)的溫度還不一致，需待粘度計(jì)溫度恢復(fù)完成后，方可進(jìn)入下一樣品的分析。

1.3 校正溫度參數(shù)

儀器采用高精度溫度傳感器PT500作為測(cè)量元件。PT500測(cè)量的溫度由于多種因素的影響會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測(cè)量的結(jié)果有一定的差距，因此須校準(zhǔn)。儀器設(shè)置有6個(gè)溫度校正點(diǎn)，當(dāng)目標(biāo)溫度為這6個(gè)溫度點(diǎn)時(shí)，校正值就是“校正”值一欄所顯示的數(shù)值；當(dāng)目標(biāo)溫度為其他值時(shí)，校正值根據(jù)相鄰兩個(gè)點(diǎn)的校正值按斜率計(jì)算。

“目標(biāo)”指設(shè)定的溫度，“實(shí)測(cè)”指在儀器顯示穩(wěn)定地達(dá)到設(shè)定溫度值后用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測(cè)量的恒溫槽溫度?！靶拚敝窹T500測(cè)量值與真實(shí)測(cè)試的差距。例如：目標(biāo)溫度為40.00℃，待儀器穩(wěn)定地顯示為40.00℃后，用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測(cè)得溫度為40.165℃，那么就在“實(shí)測(cè)”一欄中填入“40.165”。儀器就自動(dòng)計(jì)算修正值為40.165-40.000=0.165，就說明PT500測(cè)得的溫度加上0.165℃才是真實(shí)的溫度。修正值往往是多次修正后的結(jié)果。修改溫度校正值班前應(yīng)當(dāng)先記錄修正值，防止誤操作。

1.4 更換恒溫液

恒溫槽的恒溫液體為甲基硅油，它是一種無(wú)色透明、無(wú)味無(wú)毒，具有良好化學(xué)能穩(wěn)定性和電絕緣性的液體，可在（-50～180）℃溫度內(nèi)長(zhǎng)期使用，一般3～5年更換一次或在顏色變黃時(shí)更換。

更換時(shí)，將專用的排液管插入廢恒溫液容器，同時(shí)將儀器后管道接口撥開，放掉管道內(nèi)的恒溫液。倒入甲基硅油，靜置10分鐘后開機(jī)。

1.5 校驗(yàn)粘度計(jì)常數(shù)

校驗(yàn)前需徹底清洗干燥待校驗(yàn)的粘度計(jì)。

取運(yùn)動(dòng)粘度粘度為v1的標(biāo)準(zhǔn)粘度液試驗(yàn)。一個(gè)樣品連續(xù)測(cè)定4次，若測(cè)得流動(dòng)時(shí)間的最大值與最小值之差符合重復(fù)性的規(guī)定，則取4次的平均值為t1。若有一個(gè)超差，應(yīng)作可疑數(shù)據(jù)棄去，求其余3個(gè)的平均值為t1。若有2個(gè)超差，此組數(shù)據(jù)作廢，應(yīng)將粘度計(jì)洗凈后重測(cè)。

取運(yùn)動(dòng)粘度粘度為v2的標(biāo)準(zhǔn)粘度液試驗(yàn)，按上述步驟試驗(yàn)，測(cè)得流動(dòng)時(shí)間為t2。

計(jì)算：C1=v1/t1，C2=v2/t2，若C1與C2之差符合重復(fù)性的規(guī)定，取C1與C2的算術(shù)平均值（C1+C2）/2為粘度計(jì)常數(shù)C；如果超差，則應(yīng)重新校驗(yàn)，若重新校驗(yàn)后仍超差，則應(yīng)考慮更換粘度計(jì)再校驗(yàn)。粘度計(jì)常數(shù)取4～5位有效數(shù)字。

2 常見故障處理

液杯螺釘、檢查真空泵等措施。

2.1 恒溫槽溫度不穩(wěn)定

故障診斷與處理：原因可能是控溫參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、電源電壓波動(dòng)大或攪拌器不工作或速度慢，其次室溫過高也會(huì)導(dǎo)致恒溫槽溫度不穩(wěn)定。檢查設(shè)置是否準(zhǔn)確或重新設(shè)置控溫PID參數(shù)，通過安裝交流電源穩(wěn)壓設(shè)備，調(diào)整攪拌速度，開空調(diào)制冷的方式解決恒溫槽溫度不穩(wěn)定的問題。

2.2 重復(fù)性差

故障診斷與處理：恒溫槽溫度不穩(wěn)定引起的重復(fù)性差，按照常見故障處理（1）進(jìn)行故障排查。粘度管清洗不干凈或堵塞、樣品中有顆粒物或氣泡也可引起樣品分析重復(fù)性差，檢查濾除樣品中的雜質(zhì)，去除氣泡，徹底清洗粘度管，清除堵塞物。

2.3 精確度差

故障診斷與處理：恒溫槽溫度不準(zhǔn)確、樣品中有顆粒物或氣泡、粘度計(jì)清洗不干凈不干燥、粘度計(jì)常數(shù)發(fā)生變化均可能引起測(cè)試精確度差，應(yīng)采取重新校正恒溫槽溫度、濾除樣品中的雜質(zhì)、去除樣品中氣泡、適當(dāng)增加清洗次數(shù)及延長(zhǎng)干燥時(shí)間、重新校驗(yàn)粘度計(jì)常數(shù)等措施。

2.4 超溫報(bào)警

故障診斷與處理：原因可能為溫度設(shè)置超過100℃、溫度報(bào)警調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)不當(dāng)、溫度傳感器接觸不好或損壞、加熱控制電路故障（如固態(tài)繼電器擊穿、其它電路損壞等），應(yīng)檢查設(shè)置目標(biāo)溫度設(shè)置、或調(diào)節(jié)超溫報(bào)警電位器，若判斷溫度傳感器問題需重新接好或更換。通過故障排查，判斷加熱控制電路存在故障，聯(lián)系專業(yè)電工進(jìn)行檢查修復(fù)。

2.5 清洗液抽不動(dòng)

故障診斷與處理：樣品粘度太大而毛細(xì)管太小、廢液瓶沒蓋緊或者漏氣、管道漏氣、接液杯漏氣、真空泵問題均可導(dǎo)致清洗液抽不動(dòng)，采取反復(fù)清洗、更換適合的毛細(xì)管粘度計(jì)、蓋緊廢液瓶、檢查管道接口、擰緊接

3 日常維護(hù)

3.1 日常檢查

經(jīng)常檢查儀器的工作狀態(tài)和功能是否正常，開機(jī)前需檢查廢液瓶中廢液量，以免廢液瓶中液體超過上限線，損壞真空泵。同時(shí)檢查毛細(xì)管狀態(tài)，確保清潔暢通。發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及早解決，避免儀器帶病工作。

3.2 溫度檢查

每隔2個(gè)月用參照溫度計(jì)檢查恒溫槽的溫度是否準(zhǔn)確，發(fā)現(xiàn)超差時(shí)應(yīng)重新校準(zhǔn)溫度，確保溫度準(zhǔn)確。

3.3 粘度計(jì)常數(shù)校驗(yàn)

每2年校驗(yàn)一次粘度計(jì)常數(shù)。平時(shí)可不定期插入標(biāo)準(zhǔn)油樣試驗(yàn)，驗(yàn)證儀器的準(zhǔn)確性。

3.4 恒溫液體不足時(shí)應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充

當(dāng)粘度計(jì)損壞或需要更換時(shí)，應(yīng)通知廠家專業(yè)人員進(jìn)行更換，或在廠家專業(yè)人員指導(dǎo)下更換，并重新校驗(yàn)粘度計(jì)常數(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

操作者應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程對(duì)儀器進(jìn)行操作，做好儀器日常維護(hù)保養(yǎng)，確保儀器分析達(dá)到準(zhǔn)確性及重復(fù)性要求。同時(shí)應(yīng)掌握一些常見故障的處理常識(shí)，在儀器出現(xiàn)故障時(shí)，能準(zhǔn)確分析產(chǎn)生故障的可能原因及故障排除方法，避免因故障誤判或誤操作引起儀器重大事故。及時(shí)記錄儀器出現(xiàn)的故障現(xiàn)象和維修過程，做好記錄資料的保存，以便再次出現(xiàn)同類故障，可參考處理。