GB T 8243.12-2007 内燃机全流式机油滤清器试验方法 第12部分：采用颗粒计数法测定滤清效率和容灰量.pdf

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1、ICS 27020J 91 瘩雷中华人民共和国国家标准GBT 82431 2-2007IS0 4548-1 2：2000内燃机全流式机油滤清器试验方法第1 2部分：采用颗粒计数法测定滤清效率和容灰量Methods of test for full。flow lubricating oil filters for internal combustionengines-Part 1 2：Filtration efficiency using particle counting，and contaminant retention capacity2007-06-25发布(IS0 454812：200

2、0，IDT)2007-11-01实施中华厶屋共和国国塞质量监督检验检疫总局岩龠中国国家标准化管理委员会促111GBT 824312-200750 4548-12,2000目 次前言”引言。1范围2规范性引用文件3术语和定义4图形符号5试验设备6材料7测量仪器的准确度和试验条件8试验台验证9前期准备10试验程序11计算12试验报告附录A(规范性附录)机油滤清器试验液技术规格附录B(规范性附录)典型滤清器试验报告附录C(规范性附录)滤清器效率计算参考文献I111224445789O169刖 罱GBT 824312-2007ISO 4548-12：2000GBT 8243(内燃机全流式机油滤清器试验

3、方法包括以下12个部分；第1部分：压差一流量特性；第2部分：滤芯旁通阀特性I第3部分：耐高压差和耐高温特性；第4部分：原始滤清效率、寿命和累积效率(重量法)，第5部分：冷起动模拟和液压脉冲耐久试验；第6部分t静压耐破度试验；第7部分：振动疲劳试验；第9部分t进、出rl止回阀试验；第10部分：机油含水时的寿命和累积效率；第11部分：自净式滤清器；第12部分：采用颗粒计数法测定滤清效率和容灰量。本部分是GBT 8243的第12部分。本部分等同采用ISO 454812：2000系统净化过滤器14，应能满足下列条件之一：1) 系统初始污染度达到每毫升中粒径大于10 pm的颗粒数少于1 000；2)试验

4、时，用ISO 4405所述双滤膜重量法测量时，杂质重量浓度比计算值低2。d)管路尺寸应确保在整个加灰回路中为紊流混合状态。52在线稀释和颗粒计数系统在线稀释和颗粒计数系统应包括下列零部件：a)在线取样输送管路，其尺寸应使油液保持一定流速以防止沉积；b)稀释系统19，包括油箱、油泵、净化过滤器、流量计和流量调节阀Ic) 两只光学颗粒传感器20，用以与最少为5通道的计数器21相连接。53计时器能测量至分和秒。GBT 824312-20071S0 454812：20001 装有恒温控制式加热器的油箱2油泵l3三通阁4压力表5压差计6试验滤清器I7一节流阀(调节压力用)l8一一流量计9一一净化过滤器1

5、0热交换器l11取样阀12一一装有恒温控制式加热器的油箱13油泵；14净化过滤器I15热交换器16加灰泵；17流量计18一取样阀l19稀释系统I20颗粒传感器21一颗粒计数器22油量调节阀，A一加灰回路B滤清器试验回路lC稀释和计数系统。圈1试验台布置图3GBfT 824312-2007ISO 4548-12：20006材料61试验杂质611杂质等级杂质应符合ISO 12103-1：1997中规定的ISO 12103一A3中级试验灰的技术规格。612杂质制备将数量不大于200 g的试验灰放置在105士5的温度下预先干燥至少1 h，然后冷却到室温，并保存在干燥器中以备使用。62试验液为石油基机油

6、，并应符合附录A规定的技术规格。7测量仪器的准确度和试验条件测量仪器应能达到表1所规定的准确度。表中最后一列规定了试验条件应保持的范围。衰1 仪器准确度和试验条件变化范围试验条件试验条件 单位 测量准确度许用变化范围流量 Lrain 士2 土5压力 Pa 士5温度 士1 土2油量 L 士5 士10上游基本杂质重量浓度 mgL 土l rag1，电导率 pSm 士10“黏度8 mm2s 士58应定期检查试验液的黏度，以确保油液在黏度为15 mm2s1 mm2s的温度下进行试验。8试验台验证注：此验证程序可显示试验台保持杂质不致沉积和或防止杂质粒径发生变化的效能。81滤清器试验回路的验证811 滤清

7、器试验回路应按所用回路最小流量进行验证。验证时采用一直管段代替试验滤清器。812当流量低于60 I。rain时，调节回路总油量，使其等于每分钟流过滤清器最小油量的一半，但最少不低于6 I。当流量高于601min时，调节试验回路总油量，使其等于每分钟流过滤清器最小油量的四分之一。813将ISO 12103一A3试验灰加入油液中，使其杂质质量浓度达到5 mgI。的计算值。注：此荇染度低于自动颗粒计数器的重合误差极限。814在无在线稀释条件下，将试验系统油液循环流动1 h，每】0 min测取下游在10,um和20 pm时的累积颗粒计数。815用下式计算并记录在线颗粒计数(c。)，单位为颗粒数每毫升：

8、c。=等式中：N。所选取样期内的累积颗粒计数，单位为颗粒数；v一一取样期内通过颗粒计数传感器的油量，单位为毫升(mI。)。GBT 824312-2007IS0、4548i2：2000816只有在符合下列情况下验证试验方才合格：每次在10,um和20,um测取的颗粒计数与相应粒径的平均颗粒计数之差不得超过10所有在10 pm通道内测取的颗粒计数平均值每毫升不小于750，且不大于1 000；所有在20,um通道内测取的颗粒计数平均值每毫升不小于70，且不大于120。82加灰回路的验证821 加灰回路应按所用最大油量和最大杂质质量浓度进行验证。822将所需杂质以油泥浆形式加到加灰回路油液中，并循环足

9、够时间使杂质充分混合。注：所有系统不可能均以相同速度混合杂质。为了达到充分混合，可能需要lO min20min的时闻。823在滤清器试验回路油箱加灰处，在2 h时间内每隔30rain抽取】次样油，并用重量法对每次样油进行分析。注t应按预定的试验用加灰回路流量抽取样油。824只有当每次样油的杂质质量浓度在4次样油平均值5以内，并且此平均值在821所选杂质质量浓度5以内时，验证试验方才合格。83在线稀释和颗粒计数器的验证按ISO 11943规定对在线稀释系统进行验证，并按GBT 18854规定验证颗粒计数器。9前期准备91试验滤清器总成911确保试验液不能旁通受试滤芯。除非厂商和用户另有商定，滤芯

10、旁通阀应保持在工作状态。若滤芯旁通阀不起作用，应在试验报告中注明。912在多次通过试验前，应使用MIL-H一5606油液按GBT 140411规定对待试滤芯进行完整性试验；或者象旋装式结构那样当滤芯不易拆卸时，可在多次通过试验后进行该试验。913若在多次通过试验前进行完整性试验时，不能达到厂商和用户商定的试验压力，则滤芯不能再作进一步试验。若在多次通过试验后进行滤芯完整性试验时，不能符合压力要求，则试验结果无效。92加灰回路921 以10 mgL作为上游基本杂质质量浓度，用下式计算预定试验时间L，单位为分(min)： ，一旦一上叫 GQ 10Q式中：F。滤芯容灰量估箅值，单位为毫克(mg)；G

11、上游基本杂质质量浓度，单位为毫克每升(mgI。)；Q 试验流量，单位为升每分(Lmin)。注1 z推荐试验持续时间大于30 min。注2：若厂方未提供滤芯容灰量估算值F。则可能需要通过滤芯试验确定其容灰量。注3：除非厂商和用户另有商定，应严格保持上游基本杂质质嚣浓度为10 mgL。为了缩短试验时间，上游基本杂质质量浓度可以用到25 mgl，但只有当上游基本杂质质量浓度相同时才能对滤清器的试验结果进行比较。922用下式计算在预定试验时间且加灰回路流量为025 Lrain的条件下最小油量V一单位为升(I)：V。一12LQ，+V，式中：L由921求得的预定试验时间，单位为分(min)；Q加灰回路流量

12、，单位为升每分(Lrain)；V。为避免加灰回路进入空气所需的最小油量，单位为升(I。)。注1；所计算的最小油量应确保滤芯能过滤足够数量的杂质油液，同时再另加20的油量，以保证在整个试验期间5GBT 824312-2007ISO 4548-12：2000的正常循环和防止空气进入回路。也可根据需要加大加灰回路油量。注2t极力推荐加灰回路流量为025 Lmin。为减少抽取油液对滤清器容灰量的影响，若加灰回路流量比试验流量低4，可以增如加灰回路流量。若系统按Is()11943检验舍格，则可以降低加灰回路流量。在所有情况下，每次为稀释和上、下游计数而抽取的流量应为其加灰回路流量的50，或者使用下游油量

13、调节阀22(如图1所示)。使其保持平衡。923用下式计算加灰回路油液的杂质质量浓度G，单位为毫克每升(mgI。)：，1 GQ 10Q”一石一百式中：G由921所确定的上游基本杂质质量浓度，单位为毫克每升(mgI。)fq一试验流量单位为升每分(Lmin)；Q加灰回路流量，单位为升每分(Lmin)。924用下式计算加灰回路所需杂质质量w，单位为克(g)：， GX V一了百万式中：G，由923求得的杂质质量浓度，单位为毫克每升(ragL)V加灰回路所含油量，单位为升(L)。925在稳定温度下，将加灰回路流量调节到922中所选值士5范围以内，并在整个试验中保持不变。926使加灰回路油液循环通过净化过滤

14、器14，直至达到下列条件之一：a) 污染度达到每毫升中粒径大于10 pm的颗粒数少于1 000，b)杂质质量浓度比923的确定值小2。927达到所需初始污染度后旁通系统净化过滤器14。928调节加灰系统中的总油量，使其达到922的确定值。929每次试验前测量油液的电导率，确保试验液和加灰回路油液的电导率至少为1 000 pSm。注：推荐值为1 500 pSm500 pSm。试验表明当抗静电剂的初始浓度为001时可使电导率保持在此范围内。9210将924确定的杂质质量以油泥浆形式加到加灰回路油箱12中，经循环流动使杂质充分扩散。注；为使杂质充分扩散，可能需时10 rain 20 rain。93滤

15、清静试验回路931用一直管段代替试验滤清器安装到试验台上。932使滤清器试验回路油液循环通过净化过滤器9，直至污染度达到每毫升中粒径大于10,um的颗粒数少于1 5。记录此值作为系统的初始清洁度。注t应使用在线颗粒计数系统检验污染度，该系统同时叉可清洁取样管。933将滤清器试验回路油量调节到812的规定值，并记录此值。934每次试验前测量油液的电导率，确保试验液的电导率至少为1 000 pSm。注t推荐值为1 500 pSm-500 pSm。试验表明，当抗静电剂的初始浓度为001时可使电导率保持在此范围内。935将不带滤芯的滤壳安装到滤清器试验回路中。对旋装式滤清器，则装上内部没有滤芯的旋装式

16、滤壳。936将试验温度稳定在土2范围内按额定流量循环流动滤清器试验回路中油液。测量并记录空滤壳的压差5p。937将颗粒计数器通道设置到下列粒径：5一(6)通道计数器：(5)，10，15，20，30，40；6GBT 8243122007ISO 4548-12：200016一通道计数器：5，6，7，8，9，10，11，13，15，17，20，25，30，35，40，50。10试验程序101韧始值铡量1011将滤芯6装入滤壳内。按照用户要求控制通过滤清器总成的机油流量，并调节机油温度使其黏度保持在15 mm2s=i=1 mm2s。重新检查油液油位。1012测量并记录清洁滤清器总成的压差Apt。101

17、3用下式计算并记录清洁滤芯的压差Apz：Ap2=pl一舢式中：Ap，由1012所测清洁滤清器总成的压差IAp，由93，6所测空滤壳的压差。1014用下式计算净压差增加到80和100 oA最终净压差时的压差Aps：&PsAp4一乡2式中：Ap。滤芯极限压差Ap。由1013求得的清洁滤芯压差。注：为清楚起见，特将A岛表示在罔2中，1015在接入油箱12的回油管上，抽取加灰回路样油。1016测量并记录加灰回路流量。1017试验开始时将稀释度调节到预期试验所需最大稀释量，以免颗粒计数器饱和。102性能试验1021旁通净化过滤器9。1022使加灰回路油液流人滤清器试验回路油箱。1023按动计时器。102

18、4打开上、下游取样阀。1025记录压差，并在传感器规定流量下读出上、下游在每分钟后50 s内的颗粒计数，1026用下式计算并记录在线计数e；一 N。D。矿式中；N。取样时段内的累积计数，单位为颗粒数ID稀释系数；y取样时段内通过颗粒计数传感器的油量，单位为毫升(mL)。1027记录滤清器总成压差Ap在净压差增加到80和100最终净压差Aps时所需的试验时间，单位为rain。1028 当滤清器总成压差在净压差增加到80最终净压差时，在阀11处抽取上游样油进行杂质质量浓度分析。注：在80时取样是因为其常与100时莺叠。1029停止向试验滤清器输油，测量并记录最终试验液的精确油量V r。洼：著取样期

19、阉达蓟100最终净压差。应在完成取样后再停止茸试验穗清嚣转油。10210如果最终油量Vt在初始油量土lo以内，则试验合格。7GBT 824312-2007IS0 4548-12：2000声 实测压差m清洁滤清器总成压差；声z清洁滤芯压差；A滤壳压差；声t 滤芯极限压差I户5一一最终净压差Im 试验结束时滤清器总成极限压差。圈2滤清器压差示意图10211在加灰回路油液流人滤清器试验回路处，抽取加灰回路的最终样油。10212测量并记录最终加灰回路流量。10213拆下滤芯，目测检查滤清器有无试验损坏。11计算111质量浓度1 111 按ISO 4405规定对两次从加灰回路抽取的样油(见1015和10

20、211)和在80取样时从滤清器试验回路抽取的上游样油(见1028)进行杂质质量浓度分析。1112在80取样时测取未过滤的杂质浓度，单位为mgI。并将其记作系统最终杂质质量浓度(；，。1113计算并记录由1015和10211两次抽取的加灰回路的样油杂质质量浓度的平均值G1114只有当每次样油的杂质质量浓度在1113计算所得平均值G，。士10范围内时，试验方才合格。1115将1016和lO：212所测值平均后计算并记录加灰回路流量Q1116 只有当Q。值等于所选值土5时(见922)，试验方才合格。1117用下式计算并记录实际上游基本杂质质量浓度G。，单位为毫克每升(mgI。)：，、 G。Q。“一万

21、一8GBT 824312-2007ISO 4548-12：2000式中：G。加灰回路平均杂质质量浓度，单位为毫克每升(mgI，)由1113求得；Q。一加灰回路平均流量，单位为升每分(I。min)，由1115求得Q试验流量，单位为升每分(Lmin)。1118只有当上游基本杂质质量浓度G。等于10 mgI。士1 mgI，时，试验方才合格。112滤清效率1121平均中间效率根据1026中由计数器每通道所记录的上、下游颗粒计数，计算对每一粒径的平均中间效率，见C1和C2所述。确定对每一粒径所计算的最大和最小中间效率，并将其记录在试验报告的总滤清效率表中(见附录B)。1122总效率计算对每一粒径的总效率

22、，见C3所述。将每一粒径所计算的总效率记录在试验报告的总滤清效率表中(见附录B)。绘制总效率一粒径关系图，如图B4所示。若用户需要，也可提供图B5所示样图。113额定粒径总效率一粒径关系图可以显示总效率为50、70和90时的粒径值，如图B4所示。也可将这些粒径值记录到试验报告表格中。对高效滤清器还可选择确定总效率为987和99时的粒径。注：由图介法确定总效率为987和99“时的粒径值无法达到允许的准确度。因此应使用线性插入法进行计算。114加灰质量用下式计算加入滤芯的杂质质量M，单位为克(g)：MQ。XGi。T1 000式中：Q。由1 115计算所得的平均加灰流量，单位为升每分(Lrain)，

23、G。由1113计算所得的加灰油液平均杂质质量浓度，单位为毫克每升(ragL)T达到极限压差所需的时间，单位为分(rain)(见1027)。将计算值M记录到试验报告中。115未过滤杂质质量用下式计算未过滤杂质质量M。，单位为克(g)：Mn。一VfXGf1 000式中：Ve由1029求得的试验液最终油量，单位为升(L)；Gt由1112求得的系统最终杂质质量浓度，单位为毫克每升(mgl，)。将计算值M。，记录到试验报告中。116滤清器窖灰用公式计算滤清器的容灰量C，单位为克(g)：C，一M、一M。，式中：M由114求得的加入滤芯的杂质质量，单位为克(g)M。由115求得的未过滤杂质质量，单位为克(g

24、)。将计算值C，记录到试验报告中。注：由于未考虑因颗粒计数在上、下游所抽取的杂质此处所计算的容灰量为近似值。12试验报告典型试验报告见附录B所示。GBT 824312-2007IS0 4548-12：2000A1石油基成品油附录A(规范性附录)机油滤清器试验液技术规格2石油基成品油应具有下列特性：倾点： 一594(最小)闪点： 933(最小)酸碱值：01 mg KOHg(最大)沉淀值：0A2添加剂试验液应含有下列添加剂：黏一温系数改进剂tlo(最大)抗氧化剂t2(最大)三甲苯磷抗磨剂：05士01洼：三甲苯磷抗磨剂中的自由苯酚音量应不超过o05。A3性能试验液应具有下列性能：黏度：40时 132

25、 mm2s”(最小)黏度：-40时 500 mm2s(最小)倾点： 一594(最小)闪点： 933(最小)沉淀值：0酸碱值：02 mg KOHg(最大)A4颜色试验液应清澈透明。为便于识别而加入的红色染料与试验液的比例应不大于l t 10 000。2)适宜的试验液为航空液压油MILfH一5606和AIR 35203)1 mm2s=1 cSt。附录B(规范性附录)典型滤清器试验报告GBT 824312-2007ISO 454812=2000图B1和图B2为典型滤清器试验报告表。试验报告还应以图示形式包括下列附加信息压差一时间和压差一加灰质量关系图，见图R 3所示I总滤清效率一粒径关系图，见图B4

26、所示。若用户要求，制造厂还应提供总效率一粒径的半对数图，见图B5所示。GBT 824312-20071IS0 454812：2000试验说明l试验日期： 试验地点： 试验编号：l试验时间： 试验人员： 项目名称：滤清器说明I滤清器编号： 旁通阀； 结构完整性： kPaI滤壳型式； 工作与否 是否 制造日期：试验工况类型； 黏度l mm2s试验液电导率；pSm) 温度： 试验灰 等级： 批号；加灰量W： g 初始杂质质量浓度： mgI。加灰系统 油量V，： L 最终杂质质量浓度： mgL流量瓯； mLmin) 平均杂质质量浓度： mg1流量Q：Lrain 初始清洁度： 10pmml，试验系统 油

27、量； I。 基本杂质质量浓度G： mgL最终油量Vf； L 最终杂质质量浓度G： mg1。传感器型式： 抽样时间： s流量t “。min) 持续时间： s稀释系统 上游稀释比t 取样时段： min下游稀释比t 平均计数：总计数，试验结果清洁滤清器总成压差Ap一： kPa 清洁滤芯压差血： kPa空滤壳压差m： kPa 最终净压差A： kPa相对净压差訾5 10 15 20 40 80 100滤清器总成压差ApkPa试验时间mjn总滤清效率粒径 5tLm 6,am ：7lim 8,um 9 kcm 10“m 1l gtm 13“m最大效率最小效率总效率粒径 15“m 17m ：20“m 25“m

28、 30pm 35tim 40“m 50ttn最大效率最小效率总效率效率 50 75 90 987 99 6额定粒径：8仅供高效滤清器选用。加灰质量M： g 未过滤杂质质量M。，： g 容灰置C，； g12图B1试验报告衰GBT 8243122007ISO 454812：2000l试验日期： 试验地点； 试验编号tl试验时间t 试验人员： 项目：滤清效率一一过滤时间： rainl压差： kPa粒径 5“m 6m 二7“m 8m 9 ym 10”m 11“m 13“m上游下游效率粒径 15 um 二17“m ：20“m 25“m 30lml 35“m ：40“m 50 unl上游下游效率滤清效率过

29、滤时间： rnin；压差： kPa粒径 二)5 um 6 pm 7 Fm 8“m 9“m lOm 1l Fm 13“m上游下游效率粒径 15 Fm 17 Fm 20 pm 25 Fm 30“m 35“m 40“m 50“m上游下游效率滤清效率过滤时间： rainl压差l kPa粒径 5 Fm 6“m 7 Hm 8“m 9 Fm 10“m 11“n1 13 Fm上游下游效率粒径 15 pm 1 7“m ：20“m ：25口m 30皿 35“m 40 pm 二50“m上游下游效率滤清效率过滤时间： min压差； kPa粒径 ：5“m 6“m 7 pm 8“m 9“m 10“m 11“m 13“m上

30、游下游效率粒径 15 Fm ：17“m 20 Fm 25lInl ：30“m 35“m 40“m 50“m上游下游效率“图B2试验结果衰13GBT 824312-20071S0 4548-12：2000加灰 量，gX) 15 3 4 5 6 75 9 10 5 、日盘f 100| 80，。 40 20 1510，5兰蒸1009080708060403020lO014圈B3压差一试验时间关系圈试验时间min 。，产t二 = 一：园目目西0 10 20 30 4050粒径um圈B4总效率-粒径关系图X*蒜999锄0979959290GBT 824312-2007ISO 4548-12：20007o

31、 5 10 15 20 25 30 35 40 45图B5总效率一粒径半对数关系田50粒径gm15ig帅2伯的帅GBT 824312-2007IS0 4548-12：2000附录C(规范性附录)滤清器效率计算c1基本条件本例系假定采用16通道颗粒计数器在上、下游按照每1 min时段，共计试验86 rain所计测的颗粒数。例中只列出对粒径20 p-m的单通道的计算示例，其每1 rain时段所测读数见表C1所示。袭C1 颗粒计数器在单通道内的读数时段 颗粒计数 时段 颗粒计数rlllFl 上游 下游 lllln 上游 下游】 144 10 1 6 2096 77 02 1 7】4 35 3 17

32、2178 7313 1917 538 18 193 3 68 94 163 7 473 19 2042 84 35 1 909 515 20 2244 85 56 1828 5497 1652 4188 19l 5 6679 1864 57 5 80 3826 207810 2184 494 81 3509 】98211 1 90 7 549 82 3477 208312 1748 591 83 3083 165213 2106 550 84 3090 157 714 2423 669 85 2975 162015 1880 82 8 86 2957 1474注t时段2 min-时段79 ra

33、in所测读数因与本例计算无关。已从表中略去。C2滤清器中间效率计算中间效率系根据下列时段之一，按照上、下游平均颗粒计数进行计算：a)若试验持续时间不超过1 h为5 rain；b)若试验持续时间超过1 h为】0min。本例试验持续时间为86 min。因此，按每10 rain时段计算中间滤清效率。C21最初10 rain时段为清除系统在达到稳定前可能出现的颗粒计数错误，将试验前3 rain的计数略去不计。用公式计算滤清器在最初10 rain时段的中间滤清效率(E。)：，、 ，E。一生!岳!坐100GBT 824312-2007ISO 4548-12：2000式中：c。一一在4 min10 rain

34、时段内所读取的上游计数的平均值即地上旦坠坠=兰型一18556；，式中：C。，在4 min10 rain时段内所读取的下游计数的平均值即盟型里害型一5273；因此：Em一1855652185561007158C22随后各10 rain时段按照下列在20 rain时段内的E。示例，计算随后每10 rain时段内的中间效率E。一鱼j；巫100Lu2)式中：c。在11 min20 rain时段内所读取的上游计数的平均值，即盟堡等一20557式中：cd：。在11 min20 rain时段内所读取的下游计数的平均值即型盟紧_墅硼75I因此；E2。一 205577075 20557 100=6558C23最

35、后时段用公式计算在最后6 rain时段内(即从81 min86 rain时段)的中间效率晶。；鱼享垒100o曲6式中：C。在81 min86 min时段内所读取的上游计数的平均值，即堡卫塑氅卫=堕盟一31818；式中：c。在81 min86 rain时段内所读取的下游计数的平均值flpl982+208因此C3滤清器总滤清效率计算一17313一些等等 1004559作为示例，用公式计算滤清器对粒径)20 pm的总效率：E。，：生出100L u029)GBT 824312m2007150 4548-12 t200018式中：Cu020在4 min86 rain的每1 min时段内所读取的上游计数的平均值即塑盐掣一28735；式中：Cdo。在4 min86 rain的每1 min时段内所读取的下游计数的平均值即型盟培竺幽因此一1425E020一28735142528735 1005041GBT 82431212007IS0 454812,2000参考文献1ASTM D-430895用精密测量仪测定液烃电导率的标准试验方法