DIN 51659-2-2017 Lubricants - Test methods - Part 2 Determination of the kinematic viscosity of used lubricating oils by Stabinger viscometer《润滑剂 试验方法 第2部分 利用斯塔宾格粘度计测定用过的润滑油运动粘度》.pdf

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1、Februar 2017DEUTSCHE NORM Preisgruppe 7DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 75.100!%*“2599107www.din.deDIN 51659-2Schmierstoffe Prfverfahren Teil 2: Bestimmung d

2、er kinematischen Viskositt von gebrauchten Schmierlen mittels Stabinger-ViskosimeterLubricants Test methods Part 2: Determination of the kinematic viscosity of used lubricating oils by Stabinger viscometerLubrifiants Mthodes dessai Partie 2: Dtermination de la viscosit cinmatique des huiles usages a

3、u moyen dun viscosimtre StabingerAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 10 SeitenDDIN-Normenausschuss Materialprfung (NMP)Fachausschuss Minerall- und Brennstoffnormung (FAM) des NMPDIN 51659-2:2017-02 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich . 4 2

4、 Normative Verweisungen . 4 3 Begriffe 4 4 Kurzbeschreibung . 4 5 Reagenzien und Hilfsmittel 5 6 Gerte . 5 6.1 Stabinger-Viskosimeter. 5 6.2 Probenwechsler . 6 7 Probenvorbereitung . 6 8 berprfung/Kalibrierung 6 9 Durchfhrung 7 10 Auswertung 7 11 Angabe der Ergebnisse 8 12 Przision . 8 13 Prfbericht

5、 . 9 Literaturhinweise . 10 DIN 51659-2:2017-02 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom NA 062-06-63 AA Gebrauchtluntersuchung“ im Fachausschuss Minerall- und Brennstoffnormung (FAM) im DIN-Normenausschusses Materialprfung (NMP) erarbeitet. Dieses Dokument unterscheidet sich dahingehend von DIN EN ISO 3

6、104, dass es die Messung der Viskositt von Schmierlen, mit Hinweisen auf die Besonderheiten von gebrauchten Schmierlen (Ottomotorenle, Dieselmotorenle, Getriebele, Gasmotorenle und Hydraulikle), beschreibt. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte be

7、rhren knnen. DIN ist nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 51659-2:2017-02 4 1 Anwendungsbereich Dieses Dokument legt ein Verfahren zur Bestimmung der kinematischen Viskositt von gebrauchten und frischen Schmierlen bei 40 C (Viskosittsbereich

8、von etwa 4 mm2/s bis etwa 1 000 mm2/s) und bei 100 C (Viskosittsbereich von etwa 2 mm2/s bis etwa 100 mm2/s) mittels Stabinger-Viskosimeter fest. Es knnen auch kinematische Viskositten bei anderen Temperaturen gemessen werden. Die Ergebnisse solcher Messungen sind aktuell nicht durch Przisionsdaten

9、abgesichert. ANMERKUNG Fr die Zwecke dieses Dokuments wird zur Angabe des Massenanteils einer Substanz der Ausdruck % (m/m)“ verwendet. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderli

10、ch. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN EN ISO 12185, Rohl und Minerallerzeugnisse Bestimmung der Dichte U-Rohr-Oszillationsverfahren 3 Begriffe

11、 Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die folgenden Begriffe. 3.1 dynamische Viskositt Quotient aus der angelegten Schubspannung und der resultierenden Scherrate einer Flssigkeit 3.2 kinematische Viskositt Quotient aus der dynamischen Viskositt und der Dichte einer Flssigkeit Anmerkung 1 zum Beg

12、riff: Die kinematische Viskositt ist ein Ma fr den Widerstand der Flssigkeit gegen das Flieen unter Schwerkrafteinfluss. 3.3 Dichte Masse eines Stoffs geteilt durch sein Volumen bei einer gegebenen Temperatur 4 Kurzbeschreibung Eine Probenmenge von mindestens 2,5 ml wird in einem Ringspalt, gebildet

13、 aus zwei konzentrisch rotierenden Zylindern, geschert und zwar unter reproduzierbarer Drehzahl und Drehmoment und genau geregelter Temperatur. Die dynamische Viskositt ist das errechnete Ergebnis aus dem Drehzahlverhltnis der Zylinder mit den Kalibriersubstanzen des Viskosimeters. Der eingebaute Pe

14、ltierthermostat muss geeignet sein, die Prftemperatur auf 0,03 C fr schnelle Messungen bzw. 0,005 C fr przise Messungen unter blichen Laborbedingungen sicherzustellen. DIN 51659-2:2017-02 5 Die Dichte der Probe wird aus der Eigenschwingfrequenz eines mit Probe gefllten U-Rohr-Schwingers nach DIN EN

15、ISO 12185 berechnet. Die kinematische Viskositt wird durch Division der dynamischen Viskositt durch die Dichte errechnet. Die Probe muss ber den Zeitraum der Messung homogen und dispergiert bleiben, damit eine gltige Viskosittsbestimmung durchgefhrt werden kann. In gebrauchten Schmierlen knnen Verun

16、reinigungen wie z. B. ein hoher Rugehalt, Wasser, Kraftstoff, Ethanol, Glykol oder Partikel die Messung stren. In solchen Fllen sind die Richtigkeit der Messergebnisse sowie die Einhaltung der Przisionsangaben nicht sichergestellt. 5 Reagenzien und Hilfsmittel 5.1 Lsemittel zur Reinigung, zur Entfer

17、nung der Probe aus der Messzelle nach der Messung. Das Lsungsmittel muss vollstndig mischbar mit smtlichen Bestandteilen der Probe sein. Das Trocknungslsemittel, leichtflchtig und mit dem Probenlsemittel mischbar, ist vor Gebrauch zu filtrieren. Das Trocknungslsemittel muss von angemessener Reinheit

18、 (mindestens Herstellerangabe rein“) sein, um keine Rckstnde im Prfgert zu hinterlassen. Es sind die Herstellerangaben sowie die Sicherheits- und Gesundheitsvorgaben zu beachten. Es drfen keine aggressiven (z. B. stark alkalischen) Reinigungsmittel verwendet werden, da diese zu Glasschden fhren. Ein

19、 separates Trocknungsmittel kann entfallen, wenn das Probelsemittel den Anforderungen an das Trocknungsmittel entspricht. ANMERKUNG Handelsbliches Spezialbenzin (Waschbenzin) mit einem Siedebereich von 100 C bis 140 C hat sich als geeignet erwiesen. 5.2 Druckluft, lfrei und gefiltert. Der Taupunkt d

20、er Drucklust muss deutlich unter der niedrigsten Messzellentemperatur liegen, bei der das Gert getrocknet werden soll. Der Druck sollte auf 100 kPa begrenzt sein. Anstelle von Druckluft ist auch die Verwendung von inerten Gasen in Druckbehltern, z. B. technischer Stickstoff, mglich. Es gelten die id

21、entischen Anforderungen wie bei Druckluft. 5.3 Zertifizierte Referenzflssigkeiten fr die Viskositt und Dichte, zur Besttigung des Verfahrens im Laboratorium. 6 Gerte 6.1 Stabinger-Viskosimeter Das Stabinger Viskosimeter verwendet ein rotierendes konzentrisches Zylindermesssystem (siehe Bild 1). Der

22、uere Zylinder (Rohr) wird von einem Motor mit konstanter und genau bekannter Drehzahl angetrieben. Der innere Zylinder (Messrotor) wird durch die Fliehkrfte der Probe in der Rotationsachse zentriert, da der Rotor eine geringere mittlere Dichte aufweist als die flssige Probe. In Achsrichtung wird die

23、 Position des Messrotors durch magnetische Krfte gehalten. Der frei schwimmende Messrotor eliminiert jegliche Lagerreibung wie sie bei blichen Rotationsviskosimetern auftritt. Ein Permanentmagnet im Messrotor induziert im gut leitfhigen Messzellenblock Wirbelstrme, welche ein drehzahlabhngiges Brems

24、moment verursachen. Die Drehzahl des Messrotors stellt sich im Gleichgewicht zwischen der antreibenden viskosen Scherkraft im Spalt und den bremsenden Wirbelstrmen ein und wird ber die Frequenz des rotierenden Magnetfeldes digital gemessen. Aus dem Drehzahlverhltnis zwischen Rohr und Messrohr berech

25、net das Gert ber gespeicherte Justierkonstanten die dynamische Viskositt. DIN 51659-2:2017-02 6 6.2 Probenwechsler Probenwechsler drfen verwendet werden, sofern die Homogenitt der Probe sichergestellt ist. Legende 1 Probenflssigkeit 5 Auenrotor (konstante Drehzahl) 2 Kupferblock 6 Magnet 3 Innenroto

26、r (gemessene Drehzahl) 7 Halleffekt-Sensor 4 Weicheisenring Bild 1 Aufbau des Stabinger-Viskosimeters 7 Probenvorbereitung Die Homogenisierung der Proben erfolgt etwa 1 min lang durch manuelles Schtteln. Bei stark wasserhaltigen Proben ist die lphase abzutrennen und zu vermessen. Dies kann erfolgen,

27、 indem die Probe ber grobes Filterpapier gegeben wird. Dabei saugt das Papier das vorhandene Wasser auf. Dies kann zur Verschlechterung der Przision fhren. 8 berprfung/Kalibrierung Die Kalibrierung des Stabinger-Viskosimeters (Viskositt und Dichte) ist mit zertifizierten Referenzsubstanzen durchzufh

28、ren; ebenso sind Sekundrstandards, z. B. Grundle aus Ringversuchsmessungen, zulssig. Liegt die gemessene kinematische Viskositt auerhalb des zertifizierten Bereichs der Referenzsubstanz, so ist jeder Schritt des Verfahrens nochmals zu berprfen, einschlielich der Temperatur- und Viskosimeterkalibrier

29、ung, um die Fehlerquelle zu lokalisieren. Die Viskosimeter sollten in regelmigen Abstnden mit einem Sekundrstandard berprft werden. Stimmt die kinematische Viskositt bis auf 0,75 % nicht mit dem Sollwert berein, so muss, nachdem alle Fehlerquellen ausgeschlossen sind, mit der Referenzsubstanz neu ka

30、libriert werden. Die Temperaturberprfung erfolgt nach Herstellerangeben. DIN 51659-2:2017-02 7 9 Durchfhrung 9.1 Allgemeines Folgender Punkt ist vor der ersten Messung zu beachten: Nach Messung stark partikelhaltiger Proben ist eine Messung mit einem Sekundrstandard empfehlenswert, um eine Verunrein

31、igung auszuschlieen. Wird der Sollwert des Sekundrstandards nicht erreicht, so ist eine Reinigung der Messzelle erforderlich. 9.2 Durchfhrung fr manuelle Befllung und Reinigung Der Peltierthermostat wird auf die gewnschte Prftemperatur eingestellt. Die Parameter fr die Bestimmungsgrenzen und die Kri

32、terien fr die Temperaturstabilitt sind einzustellen. Fr gebrauchte Schmierle werden fr die Einstellung schnelle Messung“ eine Wiederholabweichung von 0,5 % fr die Viskositt und 0,000 5 g/cm3fr die Dichte sowie zwei Wiederholungen empfohlen. Vor der Messung ist sicherzustellen, dass die Messzellen sa

33、uber, dicht und trocken sind. Die Spritze ist mit mindestens 5 ml Probe luftblasenfrei zu fllen. Davon werden mindestens 2,5 ml luftblasenfrei in die Messzelle gefllt, wobei die Spritze whrend der Messung im Probeneinlass verweilt. Die Messung wird gestartet und dem Gertemen ist Folge zu leisten. Ei

34、ne zweite Messung kann mit der gleichen Spritzenfllung erfolgen, indem weitere mindestens 1 ml Probe in die Messzelle injiziert werden und dann wie oben verfahren wird. Die Viskositt und die Dichte werden automatisch ausgegeben. Die Anzahl der Wiederholmessungen ist dem Abschnitt 10 zu entnehmen. Di

35、e Messwerte sind festzuhalten. Die Reinigung der Messzelle erfolgt nach Herstellerangaben. 9.3 Durchfhrung fr automatische Befllung und Reinigung Der Peltierthermostat ist auf die gewnschte Prftemperatur einzustellen. Die Regelung der Temperatur und die Temperatur-Angleichung der Probe werden durch

36、das Stabinger Viskosimeter selbstndig sichergestellt. Fr gebrauchte Schmierle wird fr die Einstellung schnelle Messung“ eine Wiederholabweichung von 0,5 % fr die Viskositt und 0,000 5 g/cm3fr die Dichte, sowie zwei Wiederholungen empfohlen. Die Reinigungsparameter fr die jeweilige Probe, Messtempera

37、tur und die verwendeten Lsungsmittel sind entsprechend den Herstellerangaben einzustellen. Fr die Messung sind mindestens 7 ml der Probe in die dafr vorgesehenen Probenwechslerflaschen einzufllen und diese in die Aufnahme des Probenwechslers zu stellen. Dann ist die Messung durchzufhren und die Mess

38、werte sind festzuhalten. Die Anzahl der Wiederholmessungen ist dem Abschnitt 10 zu entnehmen. Die Messwerte sind festzuhalten. 10 Auswertung Die Viskositt ist aus mindestens zwei Einzelmesswerten innerhalb des Przisionsbereichs (siehe Abschnitt 12) zu berechnen. Die Messung ist mindestens zweimal du

39、rchzufhren. berschreiten die Einzelmessungen die Wiederholbarkeit des Verfahrens, so darf noch eine dritte Einzelmessung durchgefhrt und eines der drei Ergebnisse als Ausreier gestrichen werden, so dass noch zwei gltige Messungen vorliegen. Liegen die Einzelwerte weiterhin auerhalb des Przisionsbere

40、ichs, so ist die Messung mit frischem Probenmaterial zu wiederholen. DIN 51659-2:2017-02 8 =(1) Dabei ist die kinematische Viskositt, in mm2/s; die dynamische Viskositt, in mPa s; die Dichte, in g/cm3. 11 Angabe der Ergebnisse Die kinematische Viskositt ist auf vier signifikante Stellen in mm2/s anz

41、ugeben. BEISPIEL 123,4 mm2/s; 12,34 mm2/s; 1,234 mm2/s. 12 Przision 12.1 Allgemeines Die angegebene Przision wurde durch statistische Untersuchungen in bereinstimmung mit DIN EN ISO 4259 anhand von Ringversuchsergebnissen ermittelt. 12.2 Wiederholbarkeit, r Der Unterschied zwischen zwei Ergebnissen,

42、 die von demselben Beobachter mit demselben Gert unter konstanten Arbeitsbedingungen an derselben Probe ermittelt werden, wrde auf die Dauer bei blicher und korrekter Anwendung des Verfahrens nur in einem von zwanzig Fllen den nach Gleichungen (2) und (3) berechneten Wert berschreiten. KV 100: = 0,0

43、02 6 1,4140(2) KV 40: = 0,001 7 1,2420(3) Dabei ist der Mittelwert aus beiden zu vergleichenden Ergebnissen. 12.3 Vergleichbarkeit, R Der Unterschied zwischen zwei einzelnen und unabhngigen Ergebnissen, die von verschiedenen Beobachtern in verschiedenen Laboratorien an gleichen Proben ermittelt werd

44、en, wrde auf die Dauer bei blicher und korrekter Anwendung des Verfahrens nur in einem von zwanzig Fllen den nach Gleichungen (4) und (5) berechneten Wert berschreiten. KV 100: = 0,006 2 1,4140(4) KV 40: = 0,005 8 1,2420(5) Dabei ist der Mittelwert aus beiden zu vergleichenden Ergebnissen. ANMERKUNG

45、 Bei starken Verunreinigungen, z. B. Rugehalte ber 3 % (m/m), oder hohen Kraftstoffgehalten ist mit einer schlechteren Przision zu rechnen. DIN 51659-2:2017-02 9 13 Prfbericht Der Prfbericht muss mindestens die folgenden Angaben enthalten: a) Verweisung auf diese Norm, d. h. DIN 51659-2; b) alle erf

46、orderlichen Informationen zur vollstndigen Identifikation der Probe; c) Verfahren der Probenahme, falls bekannt; d) die Prftemperatur; e) alle Details des Verfahrens, die nicht in dieser Norm festgelegt oder als optional gefordert sind, zusammen mit allen Vorkommnissen, die das/die Ergebnis(se) beei

47、nflusst haben knnten (z. B. Probenvorbereitung); f) das/die erhaltene(n) Ergebnis(se) oder, falls die Wiederholbarkeit berprft wurde, das erhaltene, bewertete Endergebnis; g) Datum der Prfung. DIN 51659-2:2017-02 10 Literaturhinweise DIN EN ISO 3104, Minerallerzeugnisse Durchsichtige und undurchsichtige Flssigkeiten Bestimmung der kinematischen Viskositt und Berechnung der dynamischen Viskositt DIN EN ISO 4259, Minerallerzeugnisse Bestimmung und Anwendung der Werte fr die Przision von Prfverfahren