ICS75.100 SH E34 中华人民共和国石油化工行业标准 NB/SH/T0983—2019 传动系统润滑油低温黏度的测定 恒剪切应力黏度计法 Standard test method for low temperature viscosity of drive line lubricants in a constant shear stress viscometer 2019-06-04发布 2019-10-01实施 国家能源局 发布 NB/SH/T0983—2019 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用美国试验与材料协会标准ASTMD6821-18《恒剪切应力黏度计测 定传动系统润滑油低温黏度的标准试验方法》。 为了适合我国国情，本标准在采用ASTMD6821-18时进行了修改。本标准与ASTMD6821-18主 要技术性差异如下： 为了使用方便，将部分引用标准修改为我国现行国家标准或行业标准，没有对应标准的，直 接列出了具体技术要求 6.4条中对有关接触式数字温度计的内容根据我国的实际情况作了部分修改。将显示分辨率规 定为0.01℃：删除了浸没深度的注：校验周期按照我国有关计量检定规程进行统一要求。 删除ASTMD6821-18中13.2条实验室间评价程序部分，该部分是对精密度确定过程中的样品 构成及参加实验室的情况给出的说明，无具体技术内容。 由于降温程序的变化可能会影响到测定结果，因此将ASTMD6821-18中规定降温程序的资料 性附录在本标准中转化为规范性附录，以保证测定结果的一致性。 本标准由中国石油化工集团有限公司提出。 本标准由全国石油产品和润滑剂标准化技术委员会燃料油和润滑剂分技术委员会（SAC/TC280/ SC1）归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司兰州润滑油研究开发中心。 本标准参加起草单位：太仓市出入境检验检疫局、中国石油华东润滑油厂。 本标准主要起草人：张大华、刘红、宋昌盛、满国瑜。 本标准为首次发布。 NB/SH/T0983—2019 传动系统润滑油低温黏度的测定恒剪切应力黏度计法 警告：本标准的应用可能涉及某些有危险性的材料、操作和设备，但并未对与此有关的所有安全 问题都提出建议。用户在使用本标准之前有责任制定相应的安全和防护措施，并确定相关规章限制的 适用性。 1范围 本标准规定了使用恒定剪切应力的黏度计测定传动系统润滑剂（齿轮油和自动变速器油等）低温 黏度的试验方法。 本标准适用于-40℃~10℃温度范围内传动系统润滑剂（齿轮油、自动变速器油等）低温黏度的测 定，但本标准的精密度适用温度范围为-40℃~-26℃。本标准对传动系统润滑剂以外的石油产品的适 用性尚未确定。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T9171发动机油边界泵送温度测定法 CGB/T11145润滑剂低温黏度的测定勃罗克费尔特黏度计法 NB/SH/T0562低温下发动机油屈服应力和表观黏度测定法 NB/SH/T0862用过发动机油低温下届服应力和表观黏度测定法 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 表观黏度apparentviscosity 使用本方法所测得的黏度 3.2 接触式数字温度计digitalcontactthermometer（DCT） 由数字显示部分与温度传感探头组成的一套电子装置。该装置包括一个与测量装置及与之相连的 温度传感器，装置可以测量传感器的温变量，然后通过温变量计算出当前温度值，并分别或同时提供 温度的数字显示或输出，温度传感探头需要与被测物质相接触，这种设备有时被叫做数字式温度计。 3.3 牛顿型油或流体Newtonianoilorfluid 在给定温度下，黏度不随剪切速率或剪切应力变化的流体。 3.4 非牛顿型油或流体 non-Newtonianoil orfluid 在给定温度下，黏度随剪切速率或剪切应力变化的流体。 NB/SH/T0983—2019 3.5 剪切速率shearrate 液体流动的速度梯度。对于牛顿型流体，在同心圆筒旋转黏度计中，在内简表面测量剪切速率 并忽略任何边界效应，转子表面的剪切速率G，（s-）按式（1）或式（2）计算： 20R? G (1) R?-R. 4R? G.= (2) 式中： G转子表面的剪切速率，以的倒数。表示； 2一角速度，单位为车转专每秒（T/s）： R一定子半径，单位为 R一转子半径，单位为毫米（mm）； t一转子转动一圈的时间，单位为秒 对6.1.1所述的仪器，可使用式（3）计算 (3) 3.6 剪切应力shearstress 单位面积上推动液体流 动的力。对于6.1所述的旋转黏度计 表面是受剪切的面或剪切面。 本方法忽略任何边界效应。扭矩和剪切应力分别按式（4）、式（5）计算 T=9.81xMx CR+R (4) 2mRh 式中： T- 施加在转子上的扭矩，单位为 内牛米 (N.m） M- 一施加的码质量， 单位为克 (g); 轴的半径，单位为毫米（mm）； R 棉线的半径，单位为毫米（mm）； R, 单位为帕（Pa）； 施加在转子表面上的剪切应 T- h——转子高度，单位为毫米（mm 对6.1.1中规定尺寸的仪器，扭矩和剪切应力可按式 式（7）计算： 6 T=32xM×10 (6) (7) 3.7 黏度viscosity 施加于流动液体上的剪切应力与剪切速率的比值，有时也叫动力黏度系数。这个值也表示液体在 一定剪切应力下流动时内摩擦力的量度。在国际单位制【SI】中以帕·秒（Pa·s）表示，千分之一分 数单位为毫帕·秒（mPa·s）。 3.8 校准油calibration oils 用于校准仪器黏度计池常数，即确定表观黏度与角速度关系的油品。通过黏度计池常数可测得试 2 NB/SHV/T09832019 样的表观黏度。 3.9 试验油testoil 用本标准测定其表观黏度的油。 3.10 屈服应力yieldstress 流体刚刚开始流动所需的剪切应力。对于牛顿流体和一些非牛顿流体，其屈服应力为0，有些油品 可能会有屈服应力，这与其所受的降温冷却速率、恒温时间以及所处的温度有关。 4方法概要 试样在规定的时间内加热至50℃，接着在程序控制的冷却速率（见附录A中表A.1）下冷却至最 终试验温度并恒温一定时间。然后给转于施加一定的扭矩测量转子的旋转速度，从而测得样品的表 观黏度。 5方法应用 5.1 低温下传动系统润滑油的黏度对于齿轮润滑和自动变速器油的循环是至关重要的。对于齿轮油， 在浸没的齿轮开始旋转时， 应确保油液进人齿轮的沟槽，在齿轮继续旋转时能重新润滑齿轮。对于自 动变速器油、扭矩传动油， 问题的关键在手，油液能否流进泵，并快速地通过分配系统在设备中起 作用。 5.2传动系统润滑油的低温流动性能最初通过成沟试验来评价。 在这个试验中，向一个盘子中加人约 2.5cm高的油样，然后冷却至试验温度并保持 定时间，然后沿盘子的长轴方向从油液底部刮一个沟 槽，记录并报告沟槽消失的时间。该试验在 1971年被勃罗克费尔特黏度计法所取代。 5.3本标准的测定结果与GB/T11145的测定结果相关。 二者相互关系的回归方程见式（8），该方程 强制通过零点，变异系数（R）为0.9948： V=0.941×V, (8) 式中： V-—本标准的测定结果 Vu1145 CB/T11145的测定结果 6仪器 6.1小型旋转黏度计（MRV）：由一个可以控温的铝 一个或多个黏度计池组成的仪器。每个黏 度计池均配有专属的转子，从而形成一个校准的转子一定子组合。将棉线的线环套在转子轴顶部的横梁 上，通过在棉线上施加负载来实现转子的旋转。仪器顶部的支架上装有锁定销用于固定转子轴。通过 安装在计时轮盘上的电子装置测量转子的旋转时间。 6.1.1本方法所用的小型旋转黏度计池尺寸见表1。 3 NB/SH/T0983—2019 表1小型旋转黏度计池尺寸 项目 尺寸要求 转子直径 15.00mm±0.08mm 转子高度 20.00mm±0.14mm 黏度计池内径 19.07mm±0.08mm 轴半径 3.18mm±0.13mm 棉线半径 0.1mm 6.2础码：用以施加重量的码片，每个的质量为2.5g+0.025g，本方法至少需要8个码片，其中 一个码片上带有支架。 6.3温度控制系统：能按照附录A中表A.1所述的冷却速率将黏度计池中的试样温度调节至允许温差 范围内。 6.4温度测量装置：可以使用满足6.4.1要求的接触式数字温度计或满足6.4.3要求的液体玻璃温度 计。将一个经过校正的接触式数字温度计或低温液体玻璃温度计插在温度计插孔中，用于在低于25℃ 时测量实验温度，这个温度计独立于仪器的温度控制系统。 注：数字温度计的显示部分和传感器要正确配对，不正确的配对可能会给温度测量带来偏差，甚至可能会损坏电子 显示部件。 6.4.1 接触式数字温度计要求见表2。 表2接触式数字温度计要求 项 目 最低要求 接触式数字温度计 测量偏差小于0.02℃ 温度范围 -45℃~100℃ 显示分辨率 2.100 传感器类型 热电阻，例如铂电阻或热敏电阻 传感器，金属封装 3mm直径，传感元件部分长度不超过30mm 传感器，玻璃封装 6mm直径，传感元件部分长度小于12mm 显示准确度 ±0.05℃ 响应时间 不大于8s 漂移 每年小于0.05℃ 校准误差 使用温度范围内小于0.05℃ 校准