ASTM D445 透明和不透明液体运动粘度的标准测试方法（包括动态粘度的计算）

美国材料与试验协会 (ASTM) 制定的ASTM D445 标准试验方法（包括动态粘度的计算）描述了一种测定透明和不透明液体的运动粘度的方法，该方法通过测量一定体积的液体在重力作用下流经校准的玻璃毛细管粘度计所需的时间来实现。动态粘度可通过运动粘度乘以液体的密度得到。

ASTM D2170 和 ASTM D2171 标准也适用于测量沥青的运动粘度。ISO 3104《石油产品 - 透明和不透明液体 - 运动粘度的测定和动力粘度的计算》中描述的测试方法与该标准相对应。

该测试方法的结果取决于样品的特性，主要用于剪切应力与剪切速率成比例的流体（牛顿流体特性）。然而，如果粘度随剪切速率显著变化，则使用不同毛细管直径的粘度计可能会得到不同的结果。本文包含针对残渣燃料油的程序和灵敏度值，这些燃料油在某些条件下表现出非牛顿特性。

本测试方法涵盖的运动粘度范围为所有温度下0,2 mm²/s至300.000 mm²/s。准确度仅针对准确度部分脚注中所示的材料、运动粘度范围和温度进行确定。

许多监管机构将汞列为危险物质，可能导致严重的健康问题。汞及其蒸气已被证实对健康有害，并具有腐蚀性。处理汞和含汞产品时务必小心谨慎。

许多石油产品和一些非石油材料被用作润滑剂，设备的正常运行取决于所用流体的适当粘度。此外，许多石油燃料的粘度对于预测最佳储存、处理和操作条件至关重要。因此，准确测定粘度对于许多产品规格至关重要。

本标准描述的测量方法基于监测透明或不透明液体通过校准的玻璃毛细管的流动时间。

测量石油产品的运动粘度和动力粘度的原因如下：

• 确定石油产品的质量
• 确定石油的适用性、可操作性和处理
• 制定最佳储存条件

流动时间是通过重复测量（包括两次测量之间的清洁步骤）来确定的。为了计算运动粘度，需要将流动时间乘以通过测量经认证的粘度参考物质获得的毛细管常数。这是一种间接粘度测定方法，因为运动粘度是根据流动时间计算的。

根据ASTM D1217、ASTM D1480、ASTM D1481 或 ASTM D4052 标准，需要进行额外的密度测量才能计算动态粘度。

根据 ASTM D445 标准对粘度测量的要求是：

• 温度控制：温度是影响粘度测量的最重要因素之一。为了满足标准的测试要求，最高温度范围为15度至100度 加/减 允许温度偏差为 0,02 度（超出此范围，±0,05 度）。为了满足此要求，需要一个带有额外外部温度计的温控槽。为了获得足够的温度补偿，应在测量前将装载的毛细管放入温控槽中。建议平衡时间约为 30 分钟。然而，最佳平衡时间因仪器、温度和运动粘度而异。需要通过更精确的实验来确定。
• 计时装置：根据本标准，必须使用精度为正负0,07%、记录间隔为0,1秒的计时装置。
• 样品填充和制备：本测试方法适用于透明和不透明液体。透明液体必须在超声波清洗器中均质化并脱气。如果样品液体含有纤维或颗粒，则需要额外的过滤步骤。残留燃油和不透明液体需要经过多个加热和混合步骤均质化，并且必须使用预热过滤器去除颗粒。对于不透明液体，需要两个逆流毛细管来测定运动粘度。

颗粒是最常见的误差源之一。如果样品含有纤维或固体颗粒，则需要过滤。所需的过滤网孔径为 75 µm，因此必须滤除大于 75 µm 的颗粒。除了样品中的颗粒外，毛细管内的灰尘颗粒也会导致测量错误。因此，妥善保存和仔细清洁毛细管至关重要。

默认情况下，石油样品可以使用手动或自动玻璃毛细管粘度计进行测量。ASTM D445 规定的奥斯瓦尔德型、悬浮液位型和逆流型毛细管可用于各种样品和粘度范围。这些粘度计包含玻璃毛细管、毛细管支架、温控单元、温控槽、温度计、适合测量温度的槽液以及符合标准要求的测时装置。

根据ASTM标准，运动粘度和动力粘度应以毫米每平方秒（mm2/s）和毫帕秒（mPa·s）表示。

粘度测量的替代标准是“ASTM D7042 通过 Stabinger 粘度计测量液体动态粘度和密度（以及运动粘度计算）的标准测试方法”。

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