李 詠

(成都航利(集團)實業(yè)有限公司, 四川 成都 611937)

4109合成潤滑油運動粘度測量不確定度評估

李 詠

(成都航利(集團)實業(yè)有限公司, 四川 成都 611937)

該文介紹了4109合成潤滑油運動粘度測量過程中測量結果不確定度的評估方法、從測量程序各步驟評定了不確定度的各項來源，對運動粘度測定過程中的主要不確定度分量進行了合理評定，得出了運動粘度測量結果的合成不確定度。對不確定度評定表明，在運動粘度測定中重復性測量、試驗溫度傳感器、測量時間、粘度計常數(shù)等對試驗結果都有一定影響，因此在試驗過程中應嚴格按標準進行試驗，提高試驗準確性。

4109合成潤滑油；運動粘度；測量；不確定度；評定

一切測量結果都不可避免地具有不確定度，測量不確定度是評估測量水平的指標，是判斷測量結果的依據(jù)[1-2]。運動粘度是潤滑油重要的質量指標，它對機械運動的起動性能、磨損程度、功率損失大小以及潤滑油消耗都有直接影響。特別對于各種潤滑油分類、分級、質量鑒定和確定用途等都有決定性作用。運動粘度試驗結果的準確性取決于各種試驗參數(shù)，如重復性測量、試驗溫度、粘度計選擇和測量時間等。

本文闡述了4109合成潤滑油運動粘度測量時不確定度的評估方法，運動粘度測量結果不確定度評估可以提高檢測結果的可靠性，增強檢測結果之間的可比性。

1 試驗與計算

1)主要原料及設備

使用4109合成潤滑油[3]及KV-1運動粘度恒溫槽；采用GB/T265-1988[4]方法進行試驗。

2)試驗

在100℃的恒溫浴中(采用溫度傳感器系統(tǒng)指示)，用時間計時器(采用秒表)測量一定體積的樣品在重力作用下流過一個標定好的玻璃毛細管粘度計的時間，在重復性條件下，每組至少測量4次。毛細管粘度計常數(shù)與測量的試樣平均流動時間的乘積為該溫度下所測樣品的運動粘度[5]。要求恒溫浴(100±0.1)℃，選擇合適的毛細管粘度計常數(shù)使所測的流動時間大于200 s。潤滑油在溫度t時運動粘度為：

νt=CT

(1)

式中：νt為樣品在溫度tc時的運動粘度(mm2/s)；C為毛細管粘度計常數(shù)(mm2/s2)；T為定量液體流過毛細管所用的時間(s)。

2 不確定度的來源

4109合成潤滑油運動粘度測量不確定的來源由以下4部分組成。

1)4109合成潤滑油運動粘度重復性測量引入的不確定度分量Up1；

2)溫度傳感器系統(tǒng)引起的不確定度Up2；

3)測量時間引入的不確定度分量Up3；

4)毛細管粘度計引入的不確定度分量Up4。

3 各種不確定的確定

本文對4109合成潤滑油各種不確定度分析[7-8]如下。

3.1 重復性測量引入的不確定度分量Up1

在重復性條件下，對同一4109合成潤滑油試樣從取樣開始重復測量5次，測量結果如表1所示，經(jīng)過5次重復等精度的測量，計算得到：

則100℃溫度下的4109合成潤滑油運動粘度的平均值為3.730 mm2/s，單次測量的實驗室標準差U(v)為0.004 41 mm2/s，重復性測量引入Up1為0.001 18。

表1 同一試樣連續(xù)5次試驗數(shù)據(jù)

3.2 溫度傳感器系統(tǒng)引起的不確定度Up2

測量運動粘度時所用的溫度傳感器安裝在恒溫槽內，恒溫槽通過整體校準，恒溫槽測量范圍為0～100℃，最小分度為0.01℃，根據(jù)GB/T265—1988規(guī)定，試驗溫度必須保持恒定到±0.1℃，表2是溫度變化對運動粘度的影響，從表2可以看出，當溫度從99.0℃變化到101.0℃時，運動粘度變化率為(3.771-3.681)/(101.0-99.0)=0.045 mm2/s·℃。假設測量運動粘度時溫度波動在±0.1℃，是均勻分布，則測量溫度變化帶來的不確定度為：

表2 溫度對運動粘度的影響

3.3 測量時間引入的不確定度Up3

用于測量時間的秒表的分辨率為1 s，區(qū)間半寬為0.5 s。平均流動時間為270.8 s，最大允許誤差為1 s，其分布為矩形分布，其相對不確定度為：

3.4 毛細管粘度計引入的不確定度Up4

4 4109合成潤滑油運動粘度測量的合成不確定度

綜上所述，4109合成潤滑油運動粘度測量時的合成不確定度：

運動粘度vt=CT

本次測量運動粘度的結果為3.730mm2/s

每個分量有關的不確定度合成為：

Up=0.007 56v=0.007 563.730=0.028 mm2/s

當依據(jù)國家標準GB/T265—1988測量4109合成潤滑油運動粘度時，其合成不確定度為0.028 mm2/s，擴展不確定度為0.056 mm2/s，包含因子K=2。則本次測量4109合成潤滑油的運動粘度為(3.730±0.056)mm2/s。

表3 標準不確定度分量表

5 結束語

在4109合成潤滑油運動粘度測量整個過程中，重復性測量、試驗溫度傳感器、測量時間和粘度計常數(shù)等對試驗結果都有一定影響，因此在試驗過程中應嚴格按照標準進行試驗，提高試驗的準確性。

[1]李慎安，施昌彥，劉風，等.JJF1059-1999 測量不確定度評定與表示[S].北京：國家計量出版社，1999.

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Evaluation of the Uncertainty of Measurement of the Kinematic Viscosity of Compound Lube 4109

LI Yong

(Chengdu Holy Industry & Commerce CRP.LTD.(GROUP) Chengdu, 611937)

In this paper, the evaluation method of the uncertainty of measurement results of 4109 synthetic lubricating oil kinematic viscosity measurement is introduced.The sources of uncertainty are evaluated from each step of the measurement procedure, and the main uncertainty component in the process of kinematic viscosity measurement is analyzed..Uncertainty evaluation shows that the repeatability of measurement and test, such as temperature sensor, measurement time, viscometer constant have certain influence on the test results, therefore in the process of test we should carry on the test strictly in accordance with the standard test process to improve the test accuracy.

compound lube 4109；kinematic viscosity；measure；uncertainty of measurement；evaluation of uncertainty

2015-07-12；修改日期:2015-10-11

李詠(1976-)，女，高級工程師，主要從事非金屬材料、油料、涂料等的分析研究工作。

TB9

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2017.01.005