ASTM D445 透明和不透明液體運動黏度的標準測試方法（包括動態黏度的計算）

美國材料與試驗協會 (ASTM) 制定的ASTM D445 標準試驗方法（包括動態黏度的計算）描述了一種測定透明和不透明液體的運動黏度的方法，該方法透過測量一定體積的液體在重力作用下流經校準的玻璃毛細管黏度計所需的時間來實現。動態黏度可透過運動黏度乘以液體的密度來得到。

ASTM D2170 和 ASTM D2171 標準也適用於測量瀝青的運動黏度。 ISO 3104《石油產品 - 透明和不透明液體 - 運動黏度的測定和動力黏度的計算》中所述的測試方法與此標準相對應。

此測試方法的結果取決於樣品的特性，主要用於剪切應力與剪切速率成比例的流體（牛頓流體特性）。然而，如果黏度隨剪切速率顯著變化，則使用不同毛細管直徑的黏度計可能會得到不同的結果。本文包含針對殘渣燃料油的程序和靈敏度值，這些燃料油在某些條件下表現出非牛頓特性。

本測試方法涵蓋的運動黏度範圍為所有溫度下0,2 mm²/s至300.000 mm²/s。準確度僅針對準確度部分腳註中所示的材料、運動黏度範圍和溫度進行決定。

許多監管機構將汞列為危險物質，可能導致嚴重的健康問題。汞及其蒸氣已被證實對健康有害，並具有腐蝕性。處理汞和含汞產品時務必小心謹慎。

許多石油產品和一些非石油材料被用作潤滑劑，設備的正常運作取決於所用流體的適當黏度。此外，許多石油燃料的黏度對於預測最佳儲存、處理和操作條件至關重要。因此，準確測定黏度對於許多產品規格至關重要。

本標準所描述的測量方法是基於監測透明或不透明液體通過校準的玻璃毛細管的流動時間。

測量石油產品的運動黏度和動力黏度的原因如下：

• 確定石油產品的質量
• 確定石油的適用性、可操作性和處理
• 制定最佳儲存條件

流動時間是透過重複測量（包括兩次測量之間的清潔步驟）來確定的。為了計算運動黏度，需要將流動時間乘以測量經認證的黏度參考物質所獲得的毛細管常數。這是一種間接黏度測定方法，因為運動黏度是根據流動時間計算的。

根據ASTM D1217、ASTM D1480、ASTM D1481 或 ASTM D4052 標準，需要進行額外的密度測量才能計算動態黏度。

根據 ASTM D445 標準對黏度測量的要求是：

• 溫度控制：溫度是影響黏度測量的最重要因素之一。為了滿足標準的測試要求，最高溫度範圍為15度至100度 加/減 允許溫度偏差為 0,02 度（超出此範圍，±0,05 度）。為了滿足此要求，需要一個帶有額外外部溫度計的溫控槽。為了獲得足夠的溫度補償，應在測量前將裝載的毛細管放入溫控槽中。建議平衡時間約 30 分鐘。然而，最佳平衡時間因儀器、溫度和運動黏度而異。需要透過更精確的實驗來確定。
• 計時裝置：依本標準，必須使用精度為正負0,07%、記錄間隔0,1秒的計時裝置。
• 樣品填充和製備：本測試方法適用於透明和不透明液體。透明液體必須在超音波清洗器中均質化並脫氣。如果樣品液體含有纖維或顆粒，則需要額外的過濾步驟。殘留燃油和不透明液體需要經過多個加熱和混合步驟均質化，並且必須使用預熱過濾器去除顆粒。對於不透明液體，需要兩個逆流毛細管來測定運動黏度。

顆粒是最常見的誤差來源之一。如果樣品含有纖維或固體顆粒，則需要過濾。所需的過濾網孔徑為 75 µm，因此必須濾除大於 75 µm 的顆粒。除了樣品中的顆粒外，毛細管內的灰塵顆粒也會導致測量錯誤。因此，妥善保存和仔細清潔毛細管至關重要。

預設情況下，石油樣本可以使用手動或自動玻璃毛細管黏度計進行測量。 ASTM D445 規定的奧斯瓦爾德型、懸浮液位型和逆流型毛細管可用於各種樣品和黏度範圍。這些黏度計包含玻璃毛細管、毛細管支架、溫控單元、溫控槽、溫度計、適合測量溫度的槽液以及符合標準要求的測時裝置。

根據ASTM標準，運動黏度和動力黏度應以毫米每平方秒（mm2/s）和毫帕秒（mPa·s）表示。

黏度測量的替代標準是「ASTM D7042 透過 Stabinger 黏度計測量液體動態黏度和密度（以及運動黏度計算）的標準測試方法」。

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