油圧流体のASTM D5621ソニックせん断安定性のための超音波装置

ASTM D5621標準試験方法は、それぞれ40°Cおよび100°Cでの作動油のソニック剪断安定性試験とその粘度を説明します。せん断下で作動性流体の粘度安定性をテストし、決定するためには、信頼性の高い試験方法が必要です。ASTM D5621は、超音波せん断力を使用した流体のせん断安定性の評価のための標準化されたプロトコルです。

ASTM D5621を用いた流体の超音波剪断安定性試験

ASTM D5621は、ソニックせん断下の作動油の粘度損失を決定するための独立したプロトコルです。従って、超音波せん断力は、せん断の安定性を評価するために、作動油のサンプルに適用されます。油圧オイルとエンジンオイルを含むポリマーに最適です。
目的： 作動油(特定の潤滑油)、エンジンオイル、自動車用トランスミッション液、トラクター流体、その他の動力伝達流体は、通常の運転中に様々な程度のせん断力にさらされ、粘度の変化とその後の効率の低下につながる可能性があります。作動油の粘度指数を改善するために、ポリマー(例えば櫛ポリマー)は、このような作動性流体に添加される。ASTM D5621テストは超音波発生せん断力、いわゆるソニックせん断振動にさらされるポリマー含有流体の粘性変化を調べる。
アプリケーション： それは、せん断応力下でサンプルの粘度を決定するためにASTM D5621標準プロトコルの目標です。このテストは、動力伝達流体としての作動油がせん断にさらされるため、作動油に関連しています。特定のせん断条件下での動作は、特定の機械およびエンジンの使用に適した作動油質を選択する順序を決定する必要があります。
手順： 作動油の初期粘度が決定される。サンプルはテストビーカーに入れられ、テスト温度に焼き付け、指定されたテスト時間の超音波振動器(すなわち、ソニックせん断装置)で処理される。その後、超音波処理されたサンプルの粘度を測定する。レポートには、初期粘度、最終粘度、センチストークスの粘度変化の割合が表示されます。

作動流体のソニックせん断安定性のためのASTM D5621標準試験方法のための装置

ASTM D5621 プロトコルで説明し標準化された手順を実行するためには、指定された機器が必要です。

• 超ソニッカレーター: 固定周波数と超ソニックホーン(プローブまたはソノトロードとも呼ばれる)を備えたプローブ型超音波せん断装置。ASTM D2603テストに使用される典型的な超音波装置は、 UP400St(24kHz、400W) 超音波プローブ(ホーン/ソノトロード)S24d22を使用。

均一な性能と再現性の高い結果を容易にするために、以下の補助装置を推奨します。

• 水/氷浴: 冷却水浴または氷浴は、0°Cのジャケット温度を維持することができます。
• 温度センサー PT100(超音波装置UP400STに含まれる)など
• グリフィン 50mL ビーカー、ホウケイ酸ガラスから作られました。
• サウンド・エンクロージャー (オプション): 音の保護ボックス(例えば、UP400Stのための音保護ボックスSPB-L)は、ソニックせん断装置によって生成されるノイズレベルを低減するために、超音波ホーンを囲む。
• 粘度 計： 試験方法D445の要件を満たす粘度計と浴で十分です。

ASTM D6080に従ったソニックせん断試験

“作動油の粘度分類システムはASTM D6080で定義される。D6080分類システムは、多等級の作動性流体の粘度等級を定義するための基礎として、その後ソニックせん断試験と呼ばれる作動油のソニックせん断安定性のためのASTM D5621標準試験法を使用します(ASTM D5621)。D5621手順では、ポリマー含有油は40分間ソニック発振器で照射されます。ソニック法によるポリマーの分解は、液体内でのエネルギー的な空隙形成および崩壊の結果であり、例えば流体キャビテーションの条件下で生じ得る。永久粘度損失を測定するこの方法は、ベーン、ギア、およびピストンポンプ用途で観察されるものと同様の粘度変化を生じることが分かりました。ポンプ容積効率との相関も報告されている。ソニックせん断試験で永久的な粘度損失を少なく示した高VI流体は、ポンプ容積効率を高めました。” (マイケルら、2018)。
Michael et al. (2018) また、この特定の調査のために、ASTM D5621法によるソニック剪断試験がテスト粘度測定の終了と最もよく相関することを発見した。

なぜヒールシャーは、ASTM D5621に従ってせん断安定性テストのための超ソニエーター?

ヒールシャー超音波は、ASTM D5621およびASTM D2603に従ってせん断安定性試験のための高性能超音波剪断装置を供給します。固定された周波数、信頼性の高い超音波せん断力を備えたヒールシャー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。ヒールシャー超音波処理器は、ASTM規格に従って洗練されたテストを可能にするスマートなソフトウェアと設定が装備されています。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のリモコンを介して簡単にアクセスできます。周波数は固定されており、信頼性の高い超音波処理結果とASTM規格にとって重要ですが、振幅は正確に所望のストローク衝撃に設定できます。
ヒールシャー超音波処理器のキャリブレーションは、シンプルで、洗練されたメニューを介して迅速かつ簡単に行うことができます。すべてのデジタル超音波装置は、連続的にサンプル温度を記録し、超音波発生器に戻って送信するプラグ可能な温度センサーが装備されており、振幅、超音波処理時間と持続時間、温度、圧力(圧力センサーが取り付けられている場合)などのすべての重要な超音波処理データが内蔵の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は、信頼性が高く、再現性の超音波せん断テストを可能にし、操作をユーザーフレンドリーで安全にします。
せん断安定性試験のためのヒールシャー超音波装置は、両方、ASTM D-5621とASTM D-2603規格に準拠しています。

UP400Stは24kHzの固定周波数を有し、それによってASTM D5621に準拠している。ASTM D5621テスト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。