Способ определения эксплуатационных качеств картерных масел

в 935774 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск илСецналнстнчесинкРеспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 20, 10. 80 (21) 32162 75/18-25с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл. С О 1 К 27/22 ГОеудерстеьнный кемнтет СССР оо делан наобретеннй н открытий(72) Авторы изобретения Р, Б. Ахметкалиев и Н. К. Надиров Институт химии нефти и природных солей АН Казахской ССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ КАЧЕСТВ КАРТЕРНЫХ МАСЕЛ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения содержания присадок и влаги в картерных маслах.Известен способ определения содержания влаги в маслах, основанный наперегонке воды в присутствии легкокипящего растворителя1 1.Недостатком известного способаявляется длительность анализа.Известен также способ определения .10содержания воды путем измерения ди- электрической проницаемости на двухчастотах 121,Однако известный способ неприме 15ним для определения влажности картерных масел из-за наличия в них присадок и связанной с ним заметной проводимости,Наиболее близким к изобретениюявляется способ определения влаги ипримесей в трансформаторных маслахпо электрофизическим характеристикам,(т 9 О ) до и после выдерживания в переменном электрическом поле высокого напряжения 1-10 кВ/см в течение 3-7 мин. Наличие влаги в масле под действием переменного поля высокого напряжения 1-10 кВ/см в течение 3-7 мин приводит к агрегации влаги, т.е. к образованию цепочек, замыкающих электроды. Это сопровождается изменением электрических характерис.- тик - диэлектрических потерь, диэлект рической проницаемости б , электроемкости С, причем после выдерживания в поле они больше, чем до выдерживания 31.Известный способ не может быть применен для анализа картерных масел из-за наличия в масле присадок - примесей с большой проводимостью и влияющих на диэлектрические потери с 9 Ю . Кроме присадок механические примеси, смоло-асфальтеновые вещества, кислоты также влияют на д о , т.е. по с 9 д нельзя раздельно от остальных примесей определить присадки.774 4высоковольтного поля происходит образование цепочек из капель влаги,которые располагаются вдоль силовыхлиний электрического поля и замыкаютэлектроды. Образование цепочек приводит к изменению электроемкости системы с исследуемым продуктом и это изменение пропорционально количествувлаги в масле.1 О По измерению электроемкости С ц,СВ после выдерживания масла в электрическом поле определяют количествовлаги,Определение эксплуатационных ка 15 честв картерных масел производитсяпутем следующих операций:измерение электроемкости датчикас картерным маслом на низкой и высоСИ,-Су20 кой частоте и определение по а количество влаги по формуле количества присадок в масле;выдерживание исследуемого продукта в переменном электрическом поле 25 высокого напряжения 1-10 кВ/см в течение 3-7 мин;измерение электроемкости после выдерживания в электрическом поле нанизкой и высокой частоте С , С 12 30и определение влагосодержания поьс,ьС61 ЬСа ДС 1Сг С,де С = Сн- С,С 2 - СНа - СВЕсли измерить электроемкость датчика (системы, в которой находитсяисследуемый продукт) с картерныммаслом на низкой и высокой частотах,то из-за наличия заметной проводимости электроемкость на низкой (Сн )частоте больше, чем на высокой (С 8,) Э 5 ЬС=С н-С 21 СН СЫт.е. СН ) СВ,Это обусловлено тем, что электроемкость определяется через сумму емкостного тока и тока проводимости,а вклад тока проводимости в суммар- аоный ток больше на низкой частоте,суммирование проводится по векторнойдиаграмме. Измерение электроемкостипроводится на низком напряжениитаковы конструкции этих приборовпоэтому влажность на результаты невлияет.В процессе работы двигателя в маслах накапливается влага, ухудшающаяего эксплуатационные качества. Содержание влаги необходимо постоянно конт.ролировать. 3 935Целью изобретения является повышение оперативности и точности раздельного определения присадок и влаги в маслах.Цель достигается тем, что согласно способу определения эксплуатационных качеств картерных масел, заключающемуся в измерении электрофизических характеристик при выдерживании в переменном электрическом поле высокого напряжения 1-10 кВ/см в течение 3-7 мин, измеряют емкость датчика с исследуемым продуктом на низкой (Сн ) и высокой (С в ) частотах до выдерживания в переменном поле (С 10 Ср ) и после выдерживания (С 1, СЕ) и определяют количество присадок по формулегИ-е Для контроля содержания влаги в масле необходимо использовать ее свойство к агрегации в переменном электрическом поле высокого напряжения 1-10 кВ/см, Время выдерживания в электрическом поле 3-7 мин, Под действием П р и м е р 1. Определение содержания присадок в картерных маслахпроизводится с обезвоженными масламиАС, АС, АС, АСЗпО с добавлением к ним многофункциональной алкилфенольной присадки в количестве,вес.3: 0,5; 1; 2; 3; 4; 5. Для измерения в качестве низкой частоты используются 100 Гц, высокой 10 кГц,Результаты измерений приведенына графике зависимости разности электн ероемкостей С от содержанияВ 1присадок И (фиг, 1),П р и м е р 2. Определение содержания влаги производится с маслом с концентрацией влаги, : 0,005;0,008; 0,0131 0,0151 0,02; 0,03Выдерживание масла производится в электрическом поле 2,5 кВ/см в течеформула изобретения 5 9357ние 5 мин. В качестве низкой частоты,применяется 100 Гц, высокой 10 кГц.Результаты измерений приведенына графике зависимости изменения раз ЬС ЬС 1ности электроемкостейСьх Сь 4,.от содержания влаги И в масле (фиг, 2).При наличии влаги в масле разностьэлектроемкостей увеличивается в результате выдерживания в электрическом поле пропорционально влагосодержанию, т .е. ЛЛ 1 Ь С. При отсутствиивлаги С = д Г. На присадки электрическое поле не оказывает влияния, 1 зтак как они находятся в растворенномсостоянии.П р и м е р 3. Измерение с масломс содержанием влаги 0,01.Выдерживание в электрическом поле 2,5 кВ/см в течение 5 мин. Содербжание присадок 14.а) Низкая частота 100 Гц, высокая10 кГц; С цл 162 пф, СВ, 140 пф,СН 217 пф, СВ 140 пф, ЬС- ДСА, 2555 пф.б) Низкая частота 300 Гц, высокая10 кГц: С 1+4 150 пф, СВ 140 пф, СН195 пф, СВ 140 пф, ЬС -ЬС,1 45 пф.в) Низкая частота 1000 Гц, высо- щкая 10 кГц: СН,4 145 пф, С В 1 140 пф,СН 185 пф, С В 140 пф, д С- Ь С,40 пф,г) Высокая частота 20 кГц: Су 140 пфСр 140 пф; высокая частота 40 кГц;С 140 пф, Ср 140 пф.Из результатов измерений видно,что в области частот 10-40 кГц значение электроемкости остается пример.но постоянной, т.е. в качестве высо- Юкой частоты можно применять. любую час.тоту этого диапазона. В диапазоне частот 100-300 Гц низ 45кочастотное значение электроемкостиотличается от высокочастотного набольшую величину, чем при более высо-.ких частотах, т.е. более 300 Гц. При1000 Гц (пример 3 в) разница в электроемкостях совсем незначительна. По 30этому в качестве низкой частоты надоиспользовать диапазон частот 100300 Гц. При более низких частотахфпроизводить измерения сложно из-замалой чувствительности приборов дляизмерения электроемкости.П р и м е р 4. Опыт с маслом,содержащим влагу и присадки. 74 6Низкая частота 100 Гц, высокая10 кГц, Выдерживание в электрическомполе 2,5 кВ/см в течение 5 мин.Результат измерения: Сщ 225 пф,СВ,1 140 пф, СН 280 пф, Св 140 пф.По данным измерений определяют: С - Сумразность электроемкостей= 0,6 и количество присадок по графи"ку (фиг. 1) Я = 4 ф разность электроемкостей- Сна- СЕа82. - 1,0, от нее вычитают разность 0,6 и по графику (Фиг. 2) определяют влагосодержание масла - И = 0,013.По Физическим характеристикам (плотность, вязкость) картерные масла близки к трансформаторным маслам, поэтому за время нахождения в электрическом поле 1-10 кВ/см в течение 3-7 мин образование агрегатов в виде цепочек из капель влаги полностью успевает произойти. Таким образом, время воздействия электрического поря для картерных масел 3-7 мин.Для определения содержания влаги и присадок используются два графика, пригодных ко всем картерным маслам, так как производится контроль одних и тех же веществ. Для агрегации влаги необходимо высокое напряжение более 1 кВ/см, но так, чтобы не было пробоя, т,е. не более 1 О кВ/см.Чувствительность определения присадок 0,53, влаги 0,0054 по весу. Точность анализа 5-84.Применение предлагаемого метода определения присадок и влаги обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества:оперативное определение двух параметров масла за 6-10 мин;раздельное определение влаги и присадок одним методом;чувствительность анализа присадок 0,53 и влаги 0,005 по весу соответственно;точность измерения 5-8 Ф;реализуемость метода серийно выпускаемыми недорогими приборами. Способ определения эксплуатационных качеств картерных масел, заключающийся в измерении электрофизичес.ких характеристик при выдерживании7. 93577 8 .в переменном электрическом поле высо- а количество влаги по формуле кого напряжения 1-10 кВ/см в течение ас ьс 1 3-7 мин, о т л и ч а ю щ и й с я тем, С, С что, с целью повышения оперативностигде АС =С - С и точности раздельного определения з д " = Н 1 61 фС = С - С присадок и влаги в маслах, измеряютсе. емкость датчика с исследуемым продукИсточники информации,1, Бурьянов Б. П. Трансформатор- частотах до выдерживания в перемен 2, Авторское свидетельство СССР количество присадок по формулей 268003, кл. 6 01 й 27/22, 1969.3. Авторское свидетельство СССРс,ц - с по заявке Мф 2803803/25,С р кл. 6 01 й 25 Щ 1979 (прототип). 02 3Р ИИПИ Заказ 4 197/ч 3 Тираж Подписное илиал ППП "Патент", Г. Ужгород, ул. Проектная