Способ определения эксплуатационных качеств картерных масел

 

«i;935774

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Соцналнстнчесинк

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 20.10.80 (21) 3216275/18-25 с присоединением заявки pk(51)М. Кл.

G 01 К 27/22

ГОеудерстеенный кемнтет

СССР

Ilo делан наобретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15. 06. 82. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 15 . 06 . 82 (53) УДК 557. 508. .7(088.8) (72) Авторы изобретения т .

P. Б. Ахметкалиев и Н. К. Надиров

Институт химии нефти и природных солей АН Казахской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ

КАЧЕСТВ КАРТЕРНЫХ МАСЕЛ

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано для определения содержания присадок и влаги в картерных маслах.

Известен способ определения содержания влаги в маслах, основанный на перегонке воды в присутствии легкокипящего растворителя (1 1.

Недостатком известного способа является длительность анализа.

Известен также способ определения

1О содержания воды путем измерения ди электрической проницаемости на двух частотах (2).

Однако известный способ неприме15 ним для определения влажности картерных масел из-за наличия в них присадок и связанной с ним заметной проводимости.

Наиболее близким к изобретению является способ определения влаги и примесей в трансформаторных маслах по электрофизическим характеристикам .(tg р ) 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 Я, электроемкости С, причем после выдерживания в поле они больше, чем до выдерживания 3 j.

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 tg d .

Кроме присадок механические примеси, смоло-асфальтеновые вещества, кислоты также влияют на tg Д, т.е. по

tg 4 нельзя раздельно от остальных примесей определить присадки.

774 4 высоковольтного поля происходит образование цепочек из капель влаги, которые располагаются вдоль силовых линий электрического поля и замыкают электроды. Образование цепочек приводит к изменению электроемкости системы с исследуемым продуктом и это изменение пропорционально количеству влаги в масле.

10 По измерению электроемкости С ц, С В2 после выдержи вани я масла в электрическом поле определяют количество вла ги, Определение эксплуатационных ка15 честв картерных масел производится путем следующих операций: измерение электроемкости датчика с картерным маслом на низкой и высоC í1-Сы

20 кой частоте и определение по

c,„„ 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 на низкой и высокой частоте С„, СВ2

30 и определение влагосодержания rio ьс,, аС„

СВ2. С 51 а к оличество влаги по формуле

ЬСа ДС1

1 сЬ2. Св1 де

Если измерить электроемкость датчика (системы, в которой находится исследуемый продукт) с картерным маслом на низкой и высокой частотах, то из-за наличия заметной проводимости электроемкость на низкой (Сн ) частоте больше, чем на высокой (СВ,) з С =Сн -С bC<-- Сщ-С т.е. СН ) СВ .

Это обусловлено тем, что электроемкость определяется через сумму емкостного тока и тока проводимости, а вклад тока проводимости -в суммар- ю ный ток больше на низкой частоте, суммирование проводится по векторной диаграмме. Измерение электроемкости проводится на низком напряжениитаковы конструкции этих приборовпоэтому влажность на результаты не влияет.

В процессе работы двигателя в маслах накапливается влага, ухудшающая его эксплуатационные качества. Содер жание влаги необходимо постоянно конт.ролировать.

3 935

Целью 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 (Сн, С ) и после выдерживания (CH2 C82) и определяют количество присадок по формуле г

СИ -1-В с

Пример 1. Определение содержания присадок в картерных маслах производится с обезвоженными маслами

АС-6, АС-8, АС-10, АСЗп-10 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 приведены на графике зависимости разности элект н е роемкостей С от содержания

В1 присадок W (фиг. 1) .

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 элект рическом поле 3"7 мин. Под действием

Пример 2. Определение содержания влаги производится с маслом с концентрацией влаги, В: 0,005;

0,008; 0,013; 0,015; 0,02; 0,03.

Выдерживание масла производится в электрическом поле 2,5 кВ/см в тече5 9357 ние 5 мин. В качестве низкой частоты. применяется 100 Гц, высокой 10 кГц.

Результаты измерений приведены на графике зависимости изменения раз 5Cg bC< ности электроемкостей

CM Сь4 -. от содержания влаги W в масле (фиг, 2).

При наличии влаги в масле разность электроемкостей увеличивается в ре- 1О зультате выдерживания в электрическом поле пропорционально влагосодержанию, т .е. ЬС э Ь С . При отсутствии влаги С вЂ” — д Г . На присадки электрическое поле не оказывает влияния, и так как они находятся в растворенном состоянии.

Пример 3. Измерение с маслом с содержанием влаги 0,0li.

Выдерживание в электрическом поле 2,5 кВ/см в течение 5 мин. СодерО жание присадок 14. а) Низкая частота 100 Гц, высокая

10 кГц; C qq 162 пф, СВ,1 140 пф, СИ 217 пф, СВ 140 пф, ЬС - Ь СА . 25

55 пф. б) Низкая частота 300 Гц, высокая

10 кГц: С1+1 150 пф, СВА 140 пф, СН

195 пф, СВ2 140 пф, ЬС g -BC 45 пф. в) Низкая частота 1000 Гц, высо- щ кая 10 кГц: СН4 145 пф, СВ1 140 пф, СН 185 пф, СВ 140 пф, b,С - b C.

40 пф.

r) Высокая частота 20 кГц: Су140 пф

Ср 140 пф; высокая частота 40 кГц;

С 1 140 пф, Cpg 140 пф.

Из результатов измерений видно, что в области частот 10-40 кГц значение электроемкости остается примерно -постоянной, т.е. в качестве высокой частоты можно применять. любую частоту этого диапазона.

В диапазоне частот 100-300 Гц низ45 кочастотное значение электроемкости отличается от высокочастотного на большую величину, чем при более высо-. ких частотах, т.е. более 300 Гц. При 1000 Гц (пример Зв) разница в электроемкостях совсем незначительна. По30 этому в качестве низкой частоты надо использовать диапазон частот 100300 Гц. При более низких частотах производить измерения сложно из-за малой чувствительности приборов для измерения электроемкости.

Пример 4. Опыт с маслом, содержащим влагу и присадки.

74 6

Низкая частота 100 Гц, высокая

10 кГц. Выдерживание в электрическом поле 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 - Сум разность электроемкостей с

= 0,6 и количество присадок по графи" ку (фиг. 1) W = 4 разност ь электроемкостей

Сна СЕ а

82. — 1,0, от нее вычитают разность 0,6 и по графику (фиг. 2) определяют влагосодержание масла - W = 0,01ь.

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 по;ля 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 1О кВ/см.

Чувствительность определения присадок 0,5i, влаги 0,0054 по весу. Точность анализа 5-8Ф.

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-Si; реализуемость метода серийно выпускаемыми недорогими приборами.

Формула изобретения

Способ определения эксплуатационных качеств картерных масел, заключающийся в измерении электрофизических характеристик при выдерживании

7. 935774 8 в переменном электрическом поле высо- а количество влаги по формуле кого напряжения 1-10 кВ/см в течение с ьс1

3-7 мин, отличающийся тем, C àà C „ что, с целью повышения оперативности где дС = С и точности раздельного определения

С = С - С присадок и влаги в маслах, измеряют

Се . емкость датчика с исследуемым продукИсточники информации, 1. Бурьянов Б. П. Трансформаторчастотах до выдерживания в перемен2. Авторское свидетельство СССР количество присадок по формуле

Н 268003, кл. G 01 N 27/22,,1969.

3. Авторское свидетельство СССР с,. - c по заявке И 2803803/25.

C 43 кл. G 01 и 25/56 1979 (прототип).

g t г 3 4 Х l

Риа.1

ВНИИПИ Заказ 4 197/43 Тираж 887 Подписное

Филиал ППП "Патент", Г. Ужгород, ул. Проектная, 4