ASTM D5621 油圧作動油の音波せん断安定性用超音波発生装置
ASTM D5621標準試験法は，作動油の音波せん断安定性試験と，40℃および100℃におけるそれぞれの粘度について記述している。せん断下における作動油の粘度安定性を試験し判定するためには、信頼性の高い試験方法が必要である。ASTM D5621は、超音波せん断力を用いた作動油のせん断安定性評価のための標準化されたプロトコルである。
ASTM D5621を用いた作動油の超音波せん断安定性試験
ASTM D5621は、音波せん断による作動油の粘度低下を測定するための標準化されたプロトコルである。したがって、せん断安定性を評価するために、作動油のサンプルに超音波せん断力を加えます。ポリマーを含む作動油やエンジンオイルに最適です。
目的 油圧作動油（特定潤滑油）、エンジンオイル、自動車用トランスミッション作動油、トラクタ用作動油、その他の動力伝達用作動油は、通常の運転中に程度の差こそあれせん断力にさらされるため、粘度が変化し、それに伴って効率が低下することがある。作動油の粘度指数を向上させるために、このような作動油にはポリマー（櫛形ポリマーなど）が添加される。ASTM D5621試験は、超音波によって発生するせん断力、いわゆる音波せん断振動に曝されたポリマー含有作動油の粘度変化を調べるものである。
アプリケーション ASTM D5621標準プロトコルの目的は、せん断応力下での試料の粘度を測定することである。油圧作動油は動力伝達流体としてせん断にさらされるため、この試験は油圧作動油に関連する。特定の機械やエンジンでの使用に適した作動油の品質を選択するために、特定のせん断条件下での挙動を決定する必要があります。
手続き 作動油の初期粘度を測定する。次に試料を試験ビーカーに入れ、試験温度に調温し、超音波振動装置（すなわち、音波せん断装置）で指定された試験時間処理する。その後、超音波処理した試料の粘度を測定します。報告書には、初期粘度、最終粘度、粘度変化率（センチストークス）が記載されます。
超音波シャーシステム UP400St（24kHz、400W） ASTM D5621 油圧作動油の音波せん断安定性用
ASTM D5621 油圧作動油の音波せん断安定性に関する標準試験方法の装置
ASTM D5621プロトコルに記載され、標準化された手順を実施するためには、指定の機器が必要である。
- ウルトラソニケーター 固定周波数と超音波ホーンを備えたプローブ型超音波せん断装置（プローブまたはソノトロードとも呼ばれる）。ASTM D2603試験に使用される代表的な超音波装置は以下の通りです。 UP400St（24kHz、400W） 超音波プローブ（ホーン/ソノトロード）付き S24d22.
- 水／アイスバス： ジャケット温度を0℃に維持できる冷却水槽またはアイスバス。
- 温度センサー PT100（超音波装置UP400STに付属）など
- グリフィン 50mLビーカーホウケイ酸ガラス製。
- サウンドエンクロージャー（オプション）： 音波剪断装置から発生するノイズレベルを低減するために、ウルトラソニックホーンを囲む防音ボックス（例えば、UP400St用防音ボックスSPB-L）。
- 粘度計： 試験方法D445の要件を満たす粘度計と水槽があれば十分である。
均一な性能と再現性のある結果を得るために、以下の補助装置を推奨する：
ASTM D6080に準拠した音波せん断試験
“作動油の粘度分類システムはASTM D6080に定義されている。D6080の分類システムでは、マルチグレード油圧作動油の粘度等級を定義するための基礎として、ASTM D5621 油圧作動油の音波せん断安定性標準試験方法（以下、音波せん断試験と呼ぶ）を使用している。D5621では，ポリマーを含む油に音波発振器を40分間照射する。音波法によるポリマーの分解は、流体のキャビテーションの条件下で起こりうるような、液体内でのエネルギッシュなボイドの形成と崩壊の結果である。永久粘度損失を測定するこの方法は、ベーンポンプ、ギアポンプ、ピストンポンプの用途で観察される粘度変化と同様の粘度変化をもたらすことが判明しています。ポンプの容積効率との相関関係も報告されています。音波せん断試験で永久粘度損失が少なかった高揮発性流体は、ポンプの容積効率が向上した。” (マイケルら、2018年）。
Michaelら(2018)はまた、この特定の調査において、ASTM D5621法による音波せん断試験が試験終了粘度測定と最も相関性が高いことを発見した。
なぜASTM D5621に準拠したせん断安定性試験にHielscherウルトラソニケーターなのか？
Hielscher Ultrasonics社は、ASTM D5621およびASTM D2603に準拠し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。固定周波数で信頼性の高い超音波せん断力を持つHielscher社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社製超音波試験機は、ASTM規格に準拠し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を備えています。メニューは、デジタルタッチディスプレイまたはブラウザリモコンから簡単にアクセスできます。周波数が固定されているため、信頼性の高い超音波処理結果とASTM規格に準拠することができますが、振幅を希望するストロークインパクトに正確に設定することができます。
Hielscher社製超音波発生装置の校正は簡単で、洗練されたメニューにより迅速かつ容易に行うことができます。また、振幅、超音波照射時間と時間、温度、圧力（圧力センサー装着時）などの重要な超音波データはすべて内蔵のSDカードに自動的に記録されます。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、操作がユーザーフレンドリーで安全になります。
Hielscher Ultrasonicsのせん断安定性試験装置は、ASTM D-5621とASTM D-2603の両規格に準拠しています。
- 固定振幅
- スマートソフトウェア
- デジタル、カラータッチスクリーン
- スマートセッティング
- 直感的なメニュー
- SDカードへの自動データ記録
- 温度センサー内蔵
- 精密制御
- 校正が容易
- 再現性のある結果
UP400STの周波数は24kHzに固定されており、ASTM D5621に適合しています。ASTM D5621試験の典型的なセットアップは、プローブ（ホーン/ソノトロード）S24d22を備えた超音波せん断システムUP400STです。
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ソニックシアー装置用各種ソノトロード（プローブ/ホーン UP400STASTM D5621 油圧作動油の音波せん断安定性標準試験方法 に使用できる。
文献・参考文献
- ASTM D5621-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Hydraulic Fluids, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
- ASTM D2603-20, Standard Test Method for Sonic Shear Stability of Polymer-Containing Oils, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020.
- Michael, Paul; Cheekolu, Mercy; Panwar, Pawan; Devlin, Mark; Davidson, Rob; Johnson, Duval; Martini, Ashlie (2018): Temporary and Permanent Viscosity Loss Correlated to Hydraulic System Performance. Tribology Transactions 61, 2018.
知っておくべき事実
作動油と潤滑油の粘度特性
液体および一貫した潤滑剤の材料特性はデータによって記述され、そのほとんどは標準化された試験プロトコルによって決定される。
潤滑油には大きく分けて2つの制御パラメータがある：
- 管理価値：新しい潤滑油の検査により、生産と出荷のプロセスを管理することができます。運転中のオイル充填量の継続的な監視（使用済みオイルの検査）により、オイルの劣化が機械にダメージを与える前に、迅速な対応（オイル交換）を行うことができます（非難限界）。
- 適合性値：適合性値：潤滑油の使用方法と特定の機械への適合性を評価する値。
潤滑油と作動油の定義
潤滑剤は液体である。 – 性質上 – 熱や摩耗粉の除去、接点への添加剤の供給、動力の伝達、保護、シールなど。
超音波処理によって高性能潤滑油の製造がどのように改善されるかについては、こちらをご覧ください！
作動油または油圧作動油は、油または潤滑油（潤滑油）の主要な種類であり、いわゆる工業用油として産業界で使用されている。
作動油は特殊なタイプの潤滑油である。つまり、作動油は潤滑油であるだけでなく、油圧システム全体で動力を伝達する媒体でもある。つまり、潤滑油であると同時に動力伝達媒体でもあるのです。効果的で信頼性の高い潤滑油であるためには、作動油は他の潤滑油と同等または類似のさまざまな特性を示さなければならない。これらの材料特性には、耐発泡性と脱気（空気抜き）特性、熱劣化、酸化劣化、加水分解劣化に対する安定性、摩耗防止性能、濾過性、脱乳化能力、錆と腐食の抑制、膜厚への影響に関する特定の粘度特性などが含まれる。
作動油または油圧作動液は次のように区別される：
- 鉱物油ベースの作動油
- 合成圧力流体
- 耐火性作動油
CGS単位センチストークスの定義
動粘度は、多くの場合、0.01ストークス（St）に相当するCGS単位センチストークス（cSt）で測定されます。ストークス（記号：St）およびセンチストークス（記号：cSt）は、CGS単位です。1センチストークス（cSt）は0.01ストークス（St）に相当します。1センチストークは1平方センチメートル毎秒（cm2/s）に相当します。-1). 1ストークスとは、粘度（ポアズ）を流体の密度（グラム毎立方センチメートル）で割ったものである。-3).
