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Was ein kinematischer Viskositätsmesser in einem Erdöllabor misst

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Was ein Messgerät für die kinematische Viskosität in einem Erdöllabor misst

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Ein Kinematikviskositätsmessgerät ist ein Temperaturkonstantbad, das zur Einstufung flüssiger Erdölprodukte verwendet wird. Der Bediener füllt ein kalibriertes Glaskapillarviskosimeter, hält das Bad auf einer bekannten Temperatur und misst die Zeit, die ein festgelegtes Ölvolumen benötigt, um unter Schwerkraft zu fließen. Die kinematische Viskosität ergibt sich aus der Viskositätskonstante multipliziert mit dieser Fließzeit. Die SI-Einheit lautet m²/s. In Zertifikaten wird die Angabe in mm²/s verwendet, was cSt entspricht. Die dynamische Viskosität ist kein zweiter Messwert des Geräts. Sie ergibt sich aus der kinematischen Viskosität multipliziert mit der Dichte der Flüssigkeit bei derselben Temperatur.

Dieses Prüfgerät entspricht der Norm GB265-88, „Bestimmung der kinematischen Viskosität von Erdölprodukten“. Das Verfahren gilt für newtonsche Flüssigkeiten: Schmieröl, Transformatorenöl, Diesel, Heizöl und Hydraulikflüssigkeit. In internationalen Ausschreibungen werden üblicherweise ASTM D445 oder ISO 3104 genannt. Diese Methoden verwenden dieselbe Kapillarformel: ν = C × t.

Warum 40 °C und 100 °C den Suchverkehr dominieren

ISO-Viskositätsklassen für Industrieöle basieren auf der kinematischen Viskosität bei 40 °C. SAE-Motorölklassen verwenden 100 °C. Der Viskositätsindex benötigt beide Werte. Transformatoröl, Altölanalysen und viele Kraftstoffspezifikationen stützen sich auf dieselben beiden Punkte, bei schwereren Ölen manchmal auch auf 50 °C oder 80 °C. Die Viskosität sinkt schnell, wenn die Temperatur steigt. Eine Abweichung von einem Grad im Bad kann das Ergebnis um etwa 1–2 % verändern, weshalb ein kinematisches Viskosimeter nur so gut ist wie seine Temperaturregelung.

So wird ein Kapillarbad mit vier Öffnungen verwendet

Wählen Sie eine Glaskapillare so aus, dass die Durchflusszeit lang genug ist, um wiederholbare Ergebnisse zu erzielen. Bringen Sie das Vier-Loch-Flüssigkeitsbad auf den Sollwert und warten Sie, bis der Mantel ruhig ist. Füllen Sie die Probe ein, ohne Luft einzuschließen. Messen Sie die Zeit bis zum Erreichen des Meniskus, wiederholen Sie den Vorgang und bilden Sie den Mittelwert aus den akzeptablen Durchläufen. Sowohl GB 265 als auch ASTM D 445 sehen mehr als einen Durchlauf vor. Dieses Gerät misst die Bewegungszeit und berechnet die endgültige kinematische Viskosität, sodass die Berechnung nicht manuell am Messplatz erfolgen muss.

Zwei Öffnungen für ein Öl dienen der Wiederholung der Messung. Die anderen beiden können einen Kontrollstandard oder ein zweites Produkt aufnehmen, während das Bad bereits stabil ist. Wasser ist das übliche Medium. Glycerin wird für höhere Sollwerte verwendet; das Rührwerk muss dann entsprechend eingestellt werden. Für die Qualitätskontrolle von Erdöl ist das die Aufgabe: ein PID-Viskosimeterbad, ein Wert, den man eingeben kann, und ein Ergebnis in mm²/s bei einer angegebenen Temperatur.