Lubricant Viscosity Measurement in Manufacturing and Blending

Мастильні матеріали використовуються в багатьох галузях промисловості, таких як автомобільна, хімічна, будівельна, текстильна, інфраструктурна, сільське господарство, гірничодобувна промисловість та нафтовидобуток, завдяки своїм видатним характеристикам зносостійкості, мастильної здатності та стійкості до корозії. Проблеми з текучістю, такі як занадто висока або занадто низька в'язкість, можуть скоротити термін служби обладнання та збільшити витрати на обслуговування. Заглибтеся в деталі за допомогою Lonnmeter, щоб знайти найкращі рішення для точного безперервного вимірювання в'язкості в змішуванні мастил або на виробничій лінії. Слідкуйте за тенденціями промислової автоматизації процесів.

Що таке індекс в'язкості (ІВ) мастильного матеріалу?

Індекс в'язкості (ІВ) – це критичний показник, який визначає здатність мастильного матеріалу підтримувати постійну в'язкість у діапазоні температур, що є важливою властивістю для забезпечення надійної роботи в різних умовах експлуатації. Високий ІВ вказує на мінімальну зміну в'язкості з коливаннями температури, що робить його ідеальним для таких застосувань, як гідравлічні системи або двигуни, що піддаються впливу екстремальних кліматичних умов. І навпаки, мастило з низьким ІВ зазнає значних змін в'язкості, що може погіршити його продуктивність. Наприклад, звичайні мінеральні оливи зазвичай мають ІВ 95–100, тоді як високоочищені мінеральні оливи досягають 120, а синтетичні оливи можуть досягати ІВ понад 250.

Аналітика ринку та промислове застосування

Усі види мастильних матеріалів повинні забезпечувати стабільну роботу навіть в екстремальних умовах. Процес виробництва мастильних матеріалів перебуває під зростаючим тиском щодо відповідності суворим стандартам якості, що зумовлено зростанням попиту на спеціалізовану продукцію та скороченням термінів поставки.

Процеси змішування мастильних матеріалів та виробництва мастильних масел значною мірою залежать від точного контролю густини та в'язкості мастильної оливи для забезпечення надійності продукту. Мастильні матеріали з високою в'язкістю чудово підходять для важких умов експлуатації, тоді як мастильні матеріали з низькою в'язкістю призначені для високошвидкісних систем з низьким навантаженням.вимірювачі в'язкості мастильної оливидозволяють виробникам задовольняти ці різноманітні вимоги, забезпечуючи при цьому оптимальну продуктивність, зменшення відходів та відповідність стандартам.

Як визначається індекс в'язкості мастила?

Визначення індексу в'язкості включає стандартизований процес. Формула для розрахунку індексу в'язкості така:

Де:

U – в'язкість мастила при 40°C.
L – в'язкість еталонної оливи з VI = 0 при 40°C, що відповідає в'язкості мастила при 100°C.
H – в'язкість еталонної оливи з VI = 100 при 40°C, що відповідає в'язкості мастила при 100°C.

Для високов'язких масел (кінематична в'язкість при 100°C > 70 сСт) для забезпечення точності використовується модифікована логарифмічна формула. Цей метод дозволяє виробникам кількісно визначити температурну стабільність мастила, гарантуючи його відповідність конкретним потребам застосування в процесі змішування мастил.

Процес змішування та виробництва мастильних масел

Змішування мастильних масел – це складний процес вибору сировини, змішування та контролю якості. Базові оливи – мінеральні, синтетичні або напівсинтетичні – отримують з переробки сирої нафти за допомогою вакуумної дистиляції, екстракції розчинником та гідрофінішування для досягнення бажаних властивостей, таких як в'язкість, індекс в'язкості та температура застигання. Ці базові оливи поєднуються з добавками, такими як покращувачі індексу в'язкості, протизношувальні агенти, миючі засоби та антиоксиданти, для покращення експлуатаційних характеристик, таких як термічна стабільність та стійкість до корозії. Процес виробництва мастильних матеріалів включає:

Вибір базової оливи: Вибір мінеральної або синтетичної оливи залежно від потреб застосування.
Інтеграція добавок: Включення добавок, таких як модифікатори в'язкості, для налаштування властивостей.
Змішування: Змішування в контрольованих умовах з використанням великих резервуарів з мішалками для забезпечення однорідності.
Контроль якості: Випробування в'язкості, густини, температури спалаху та інших параметрів для відповідності стандартам.
Упаковка та розповсюдження: Розлив у пляшки або бочки для доставки на ринок.

Цей ретельний процес гарантує надійну роботу мастильних матеріалів у різних сферах застосування, від автомобільних двигунів до промислового обладнання, причому щільність та в'язкість мастильної оливи є критичними показниками якості.

Мастильна олива з високою в'язкістю та низькою в'язкістю

Вибір між високов'язкою та низьков'язкою мастильною оливою залежить від експлуатаційних вимог застосування. Високов'язкі мастильні матеріали ідеально підходять для важких умов експлуатації, таких як трансмісійні оливи або мастила, що використовуються в будівельному обладнанні або підшипниках сталеливарної промисловості, де вони:

Утворюють міцну захисну плівку для зменшення тертя та зносу при високих навантаженнях.
Підвищує несучу здатність, витримуючи важку техніку.
Затримують забруднення, такі як бруд або металеві уламки, запобігаючи пошкодженню поверхні.
Зберігають стабільність за високих температур, забезпечуючи надійну роботу.

Однак надмірно в'язкі мастильні матеріали можуть збільшити споживання енергії та навантажити обладнання. Натомість, мастильні матеріали з низькою в'язкістю підходять для високошвидкісних застосувань з низьким навантаженням, таких як автомобільні двигуни або гідравлічні системи, пропонуючи:

Покращена текучість для ефективної циркуляції та продуктивності холодного запуску.
Знижене споживання енергії завдяки меншому внутрішньому тертю.
Покращена тепловіддача у високошвидкісних системах.

Однак, оливи з низькою в'язкістю можуть не забезпечувати належного захисту при високих навантаженнях, що призводить до зносу.

Операційна неефективність

Порушення піногасіння та деемульгувальної здатності: призводить до неефективності експлуатації.

Підвищене тертя та нагрівання

Надмірна товщина перешкоджає плинності, прискорюючи окислення та утворюючи лак або шлам.

$VI=L−UL−H×100 VI = \frac{L - U}{L - H} \times 100$

Ризики, спричинені занадто високою або занадто низькою в'язкістю

Неправильна в'язкість мастильних матеріалів може призвести до значних експлуатаційних проблем, що відображає проблеми, що спостерігаються в таких процесах, як процес ферментації пеніциліну, де точний контроль є критично важливим. Мастильна олива з високою в'язкістю створює такі ризики, як:

Більше споживання енергії: для подолання опору потрібно більше енергії, що збільшує витрати.
Погана продуктивність холодного запуску: Знижена прокачуваність створює ризик пошкодження обладнання за низьких температур.

І навпаки, мастило з низькою в'язкістю може призвести до:

Недостатнє утворення плівки: Недостатній захист поверхні збільшує знос та вихід з ладу компонентів.
Підвищена чутливість до забруднення: Розрідженіші олії менш ефективні для уловлювання сміття.
Підвищене тертя та нагрівання: сприяє окисленню та скорочує термін служби мастила.

Ці ризики підкреслюють необхідність точного контролю процесу змішування мастильних масел за допомогою моніторингу в'язкості в режимі реального часу для забезпечення стабільної продуктивності.

Значення вимірювання в'язкості в автоматизованій технологічній лінії

Впровадження вимірювання в'язкості в режимі реального часу під час змішування в автоматизовані технологічні лінії трансформує процес виробництва мастильних матеріалів, пропонуючи:

Точне змішування: забезпечує однорідність, запобігаючи невідповідним партіям та дорогому повторному змішуванню.
Економічна ефективність: Зменшує споживання енергії, утворення олії та кількість ручного втручання.
Забезпечення якості: Підтримує відповідність стандартам, таким як ASTM D445, забезпечуючи прийняття на ринку.
Оптимізація процесу: Мінімізує час змішування, одночасно досягаючи однорідних властивостей.
Масштабованість: Підтримує безперешкодний перехід від пілотного проекту до повномасштабного виробництва.
Проактивне виявлення проблем: Миттєво виявляє забруднення або помилки змішування, скорочуючи час простою.

Автоматизуючи контроль в'язкості, виробники досягають своєчасного виробництва, підвищують гнучкість та задовольняють вимоги конкурентного ринку, подібні до точності, необхідної для безперервної ферментації пеніциліну.

Проблеми традиційного моніторингу процесів

Традиційний моніторинг процесів змішування мастильних матеріалів значною мірою залежить від автономного відбору проб та лабораторних випробувань, таких як універсальний віскозиметр Saybolt, що створює значні труднощі:

Затримки в часі: Відбір проб та лабораторний аналіз призводять до затримок, що перешкоджає коригуванню в режимі реального часу.
Неточність: Коливання температури та зсуву під час відбору проб знижують достовірність даних.
Трудомісткість: Ручний відбір проб збільшує операційні витрати та ризики людських помилок.
Ризики забруднення: Непослідовні методи відбору проб можуть призвести до помилок або перехресного забруднення.
Обмежена масштабованість: офлайн-методам важко встигати за вимогами високопродуктивного виробництва.

Ці обмеження роблять традиційні методи непридатними для сучасних заводів з змішування мастил, де швидкість, точність та автоматизація є критично важливими для підтримки конкурентоспроможності.

Важливість вимірювання в режимі реального часу під час змішування

Вимірювання в'язкості в режимі реального часу революціонізує процес змішування мастильних матеріалів, надаючи негайні та точні дані, що підвищують ефективність та якість. Основні переваги включають:

Усунення повторного змішування: постійний моніторинг забезпечує відповідність сумішей специфікаціям, зменшуючи відходи та витрати енергії.
Зменшення ручного втручання: Автоматизація мінімізує участь оператора, знижуючи витрати та кількість помилок.
Оптимізований час змішування: коригування в режимі реального часу запобігає надмірному або недостатньому змішуванню, заощаджуючи час і ресурси.
Логістична ефективність: аналіз на місці зменшує потребу у позаміських лабораторних тестах, що скорочує витрати на доставку.
Екологічні переваги: Максимізує використання нафти, зменшуючи відходи та вплив на навколишнє середовище.
Розширена діагностика: відстежує зміни стану оливи, що дозволяє раннє виявлення забруднення або деградації.

Рішення продукту Lonnmeter: Вимірювач в'язкості мастильної оливи

Візкоміри для мастильних масел Lonnmeter розроблені відповідно до суворих вимог процесів виробництва мастильних масел, пропонуючи передові рішення для моніторингу в режимі реального часу. Основні характеристики включають:

Широкий діапазон в'язкості: вимірює 10–10 000 000 сП, що підходить для складних сумішей.
Стійкість до високих температур: працює до 350°C, підходить для середовищ з високими навантаженнями на зсув.
Інтегрований моніторинг температури: використовує високоточний вимірювач в'язкості мастильної оливи для точних показників в'язкості з компенсацією температури.
Безперебійна автоматизація: інтегрується з системами ПЛК та DCS для автоматизованого керування.
Міцна конструкція: компактні, не потребують обслуговування датчики без витратних матеріалів, що забезпечує надійність.
Реєстрація даних та безпека: автоматично реєструє дані з часовими кодами, запобігаючи несанкціонованим змінам та забезпечуючи аналіз тенденцій.

Вимірювачі Lonnmeter, подібні до SRV та SRD від Rheonics, забезпечують вбудовані вимірювання в'язкості та густини, усуваючи неточності традиційних методів, таких як віскозиметр Сейболта. Їхня здатність обробляти неньютонівські рідини забезпечує стабільну якість змішування мастильних матеріалів, підтримуючи застосування від рецептури до кінцевого виробництва.

Оволодіння контролем в'язкості забезпечує стабільну якість, зниження витрат, підвищення масштабованості та забезпечення відповідності стандартам, таким як ASTM D445. Зверніться до Lonnmeter сьогодні, щоб ознайомитися з їхніми найсучаснішими рішеннями для вимірювання в'язкості та трансформувати свій виробничий процес!

Вживайте заходів зараз

Час публікації: 14 серпня 2025 р.