運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定儀的校準(zhǔn)核心是毛細(xì)管粘度計(jì)常數(shù)校準(zhǔn)和恒溫槽溫度精度校準(zhǔn),兩者缺一不可。
一、核心校準(zhǔn)對(duì)象 1:毛細(xì)管粘度計(jì)(關(guān)鍵部件)
毛細(xì)管粘度計(jì)是測(cè)量的 “核心傳感器",其 “粘度計(jì)常數(shù)"(單位:mm2/s2)會(huì)因長(zhǎng)期使用(如內(nèi)壁磨損、殘留污染)發(fā)生變化,必須定期校準(zhǔn)。常用、準(zhǔn)確的方法是標(biāo)準(zhǔn)粘度油法,步驟如下:
準(zhǔn)備校準(zhǔn)材料
選擇 2-3 種有證標(biāo)準(zhǔn)粘度油,其粘度范圍需覆蓋待校準(zhǔn)粘度計(jì)的常用測(cè)量范圍(例如粘度計(jì)常測(cè) 40℃粘度為 10-100mm2/s,就選 40℃粘度為 20mm2/s、80mm2/s 的兩種標(biāo)準(zhǔn)油)。
確保標(biāo)準(zhǔn)油在有效期內(nèi),且儲(chǔ)存符合要求(避光、恒溫,無(wú)分層或渾濁)。
清洗待校準(zhǔn)的毛細(xì)管粘度計(jì),用干燥氮?dú)獯蹈桑苊鈿埩粲臀塾绊懡Y(jié)果。
恒溫與測(cè)量
將恒溫槽溫度設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)油的校準(zhǔn)溫度(通常為 40℃或 100℃,需與標(biāo)準(zhǔn)油證書(shū)上的溫度一致),待溫度穩(wěn)定(波動(dòng)≤±0.05℃)后,保溫至少 30 分鐘。
按正常測(cè)量步驟,將標(biāo)準(zhǔn)油注入粘度計(jì),排除氣泡后放入恒溫槽,再次保溫 15 分鐘,確保油樣溫度與槽溫一致。
用秒表(精度≥0.1 秒)重復(fù)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)油的流經(jīng)時(shí)間 3 次,每次測(cè)量值的相對(duì)偏差需≤0.2%,取平均值作為最終流經(jīng)時(shí)間(t)。
計(jì)算粘度計(jì)常數(shù)
根據(jù)運(yùn)動(dòng)粘度公式 ν = C×t(ν 為標(biāo)準(zhǔn)油的已知運(yùn)動(dòng)粘度,單位 mm2/s;C 為粘度計(jì)常數(shù),單位 mm2/s2;t 為平均流經(jīng)時(shí)間,單位 s),推導(dǎo)得 C = ν / t。
用兩種不同粘度的標(biāo)準(zhǔn)油分別計(jì)算 C 值,兩次計(jì)算結(jié)果的相對(duì)偏差需≤0.5%,否則需重新清洗粘度計(jì)并重復(fù)測(cè)量,最終取兩次 C 值的平均值作為該粘度計(jì)的校準(zhǔn)常數(shù)。
校準(zhǔn)結(jié)果判斷與處理
若校準(zhǔn)后的 C 值與粘度計(jì)出廠時(shí)的標(biāo)稱常數(shù)偏差≤5%,則該粘度計(jì)可繼續(xù)使用,后續(xù)測(cè)量需用校準(zhǔn)后的 C 值計(jì)算結(jié)果。
若偏差>5%,或兩次標(biāo)準(zhǔn)油計(jì)算的 C 值偏差>0.5%,則需檢查粘度計(jì)是否有破損、堵塞,或更換新的毛細(xì)管粘度計(jì)后重新校準(zhǔn)。
二、核心校準(zhǔn)對(duì)象 2:恒溫槽(溫度精度校準(zhǔn))
運(yùn)動(dòng)粘度對(duì)溫度極其敏感(如潤(rùn)滑油溫度每偏差 0.1℃,粘度測(cè)量誤差可達(dá) 1%-2%),因此恒溫槽的溫度精度必須定期校準(zhǔn),常用兩種方法:
方法 1:標(biāo)準(zhǔn)玻璃溫度計(jì)法(常規(guī)實(shí)驗(yàn)室適用)
選擇二等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)(精度 ±0.05℃),其量程需覆蓋恒溫槽的常用工作溫度(如 0-150℃)。
將溫度計(jì)插入恒溫槽的測(cè)溫區(qū)(與粘度計(jì)放置位置一致,避免靠近加熱管或攪拌槳),深度符合溫度計(jì)要求(通常插入液柱長(zhǎng)度的 2/3)。
待恒溫槽溫度穩(wěn)定后,每隔 10 分鐘讀取一次溫度計(jì)示數(shù),共讀取 5 次,計(jì)算平均值(T1),與恒溫槽的顯示溫度(T2)對(duì)比。
要求 |T1 - T2| ≤ 0.1℃,若超差,需調(diào)整恒溫槽的溫度補(bǔ)償參數(shù),或檢查加熱管、溫度傳感器是否故障。
方法 2:鉑電阻溫度計(jì)法(高精度要求場(chǎng)景)
使用經(jīng)計(jì)量檢定合格的鉑電阻溫度計(jì)(精度 ±0.01℃),連接高精度電阻測(cè)試儀(如千分表)。
將鉑電阻探頭固定在恒溫槽的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫點(diǎn),待溫度穩(wěn)定后,記錄電阻值并換算為溫度(T3),與恒溫槽顯示溫度(T2)對(duì)比。
校準(zhǔn)點(diǎn)需覆蓋恒溫槽的常用溫度(如 40℃、50℃、100℃),每個(gè)點(diǎn)的偏差均需≤0.05℃,確保全量程溫度精度達(dá)標(biāo)。
三、校準(zhǔn)周期與通用要求
校準(zhǔn)周期:毛細(xì)管粘度計(jì)建議每年校準(zhǔn) 1 次;恒溫槽建議每 6 個(gè)月校準(zhǔn) 1 次,若環(huán)境溫度波動(dòng)大(如實(shí)驗(yàn)室無(wú)空調(diào)),可縮短至 3 個(gè)月。
校準(zhǔn)前準(zhǔn)備:校準(zhǔn)前需清潔儀器(包括恒溫槽內(nèi)的油污、粘度計(jì)內(nèi)壁殘留),并讓儀器預(yù)熱 30 分鐘,確保處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。
記錄與追溯:所有校準(zhǔn)過(guò)程需詳細(xì)記錄(標(biāo)準(zhǔn)油證書(shū)號(hào)、校準(zhǔn)溫度、流經(jīng)時(shí)間、計(jì)算結(jié)果、校準(zhǔn)人員及日期),校準(zhǔn)記錄需保存至少 3 年,便于數(shù)據(jù)追溯。