ASTM D2603せん断安定性試験用超音波処理装置
ASTM D2603規格は、超音波によって生じるせん断応力下での作動油の音響せん断安定性試験について規定しています。Hielscherの超音波処理装置は、ASTM D2603「ポリマー含有油の音響せん断安定性に関する標準試験方法」に従った作動油のせん断安定性試験で、せん断を発生させる信頼性の高い装置として使用されています。
ASTM D2603 – ポリマー含有油の超音波せん断安定性
目的： 作動油、エンジン油、自動車用トランスミッション油、トラクター用油、およびその他の動力伝達用油は、通常の運転中にさまざまな程度のせん断力にさらされます。これにより、粘度が変化し、その結果、効率が低下する可能性があります。作動油の粘度指数を向上させるために、これらの油にポリマーが添加されます。ASTM D2603試験は、超音波によって生じるせん断力、いわゆる音響せん断振動にさらされたポリマー含有流体の粘度変化を調べます。
適用： ASTM D2603試験手順の目的は、サンプルの粘度を測定することです。そのため、サンプルを試験用ビーカーに入れ、指定された試験温度に調整し、ASTM D2603試験手順で指定された時間、超音波プローブを使用して超音波処理します。その後、処理後の流体の粘度を測定し、正確な粘度変化を百分率で報告します。
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ASTM D2603試験手順で規定された試験方法では、一部の用途で存在する可能性のある熱および酸化の要因による影響を最小限に抑えて、せん断安定性を評価できます。この方法は、せん断されやすいポリマーとせん断に強いポリマーのいずれを含む作動油にも適用できることが確認されています。油圧用途における性能との相関も確立されています。
超音波せん断システム UP400St (24kHz, 400W) – ASTM D2603音響せん断安定性試験用
ASTM D2603超音波せん断安定性試験には何が必要ですか？
- 超音波処理装置： 固定周波数の発振器と超音波ホーン（プローブまたはソノトロードとも呼ばれます）を備えたプローブ型超音波装置。ASTM D2603試験で使用される代表的な超音波装置は、 超音波プローブ（ホーン／ソノトロード）S24d22を装備したUP400St (24kHz, 400W)です.
- 水浴／氷浴： 0°Cなどの所望の温度を維持するための冷却水浴または氷浴。
- PT100などの温度センサー（超音波装置UP400Stに付属）
- ホウケイ酸ガラス製のGriffin型50mLビーカー。
- 防音エンクロージャー （オプション）：音響せん断装置が発生させる騒音レベルを低減するために、超音波ホーンを囲う防音ボックス。
- 粘度計：試験方法D445の要件を満たす粘度計と恒温槽であれば、いずれも使用できます。
- 基準液： 主要な基準液はASTM Reference Fluid Aです。これは、高いせん断速度での乱流によって分解され得るポリマーを含む石油系油です。この油の代表的な特性は次のとおりです。この油の粘度は、100°Cで約10.8 mm2/s (cSt)、40°Cで約58 mm2/s (cSt)です。
二つ目の基準液はASTM Reference Fluid Bです。これは、高いせん断速度での乱流によって分解され得るポリマーを含む石油系油です。この油の粘度は、40°Cで約13.6 mm2/s (cSt)です。
ASTM D2603試験にHielscherの超音波処理装置を選ぶ理由は？
Hielscher Ultrasonicsは、ASTM D2603およびASTM D5621に従ったせん断安定性試験用の高性能超音波せん断装置を提供しています。固定周波数と信頼性の高い超音波せん断出力を備えたHielscherの超音波せん断装置は、作動油のせん断安定性評価に最適です。Hielscherの超音波処理装置は、ASTM規格に従った高度な試験を可能にするスマートなソフトウェアと設定機能を備えています。メニューには、デジタルタッチディスプレイまたはブラウザーによる遠隔操作から簡単にアクセスできます。信頼性の高い超音波処理結果とASTM規格への適合に重要な周波数は固定されていますが、振幅は所望の振動ストロークによる衝撃効果が得られるように精密に設定できます。
Hielscherの超音波処理装置の校正は簡単で、高度なメニューを通じて迅速かつ容易に行えます。すべてのデジタル超音波処理装置には、接続式の温度センサーが装備されています。このセンサーはサンプル温度を連続的に記録して超音波発生器に送信し、発生器では振幅、超音波処理時刻と処理時間、温度、圧力（圧力センサー装着時）など、重要な超音波処理データがすべて内蔵SDカードに自動記録されます。これらのスマートな機能により、信頼性と再現性の高い超音波せん断試験が可能になり、操作が使いやすく安全になります。
Hielscher Ultrasonicsのせん断安定性試験用装置は、ASTM D-2603およびD-5621の両規格に適合しています。
- 固定振幅
- 超音波処理時間を正確に管理するタイマー付きのスマートなソフトウェア
- デジタルカラータッチスクリーン
- スマートな設定機能
- 直感的なメニュー
- SDカードへの自動データ記録
- 内蔵温度センサー
- サンプル照明
- 精密な制御
- 容易な校正
- 再現性の高い結果
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各種ソノトロード（プローブ／ホーン）モデルは、 音響せん断装置UP400St用であり、ASTM D2603 – ポリマー含有油の音響せん断安定性に関する標準試験方法に適しています
文献／参考資料
- ASTM D2603-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Polymer-Containing Oils, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
- ASTM D5621-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Hydraulic Fluids, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
ASTM D2603超音波せん断安定性試験手順の適用範囲
- この試験方法は、音響発振器で作動油のサンプルに音波を照射した結果として得られる最終粘度に基づき、作動油のせん断安定性を評価する方法を規定しています。
- 音響振動によって生じるせん断劣化と、ベーンポンプ試験手順で得られるせん断劣化との間に良好な相関があることを示す証拠が提示されています。
この試験方法では、粘度の単位としてSI単位である平方ミリメートル毎秒 (mm2/s)を使用します。参考として、等価な単位であるcStを括弧内に示しています。 - この規格は、その使用に関連する安全上の懸念がある場合、そのすべてに対処することを意図するものではありません。適切な安全、健康、および環境に関する実施方法を確立し、使用前に規制上の制限の適用可否を判断することは、この規格の使用者の責任です。
- この国際規格は、世界貿易機関の貿易の技術的障害（TBT）委員会が発行した「国際規格、指針および勧告の作成のための原則に関する決定」で定められた、国際的に認められている標準化の原則に従って策定されました。
Hielscher Ultrasonicsは、高性能超音波ホモジナイザーを、 実験室規模 から 産業規模まで製造しています。