Ultraskaņas ierīces hidraulisko šķidrumu stabilitātes pārbaudei skaņas izraisītas bīdes apstākļos saskaņā ar ASTM D5621

Standarta testēšanas metode ASTM D5621 apraksta hidraulisko šķidrumu stabilitātes pārbaudi skaņas izraisītas bīdes apstākļos un to viskozitātes pārbaudi attiecīgi 40°C un 100°C temperatūrā. Lai pārbaudītu un noteiktu hidraulisko šķidrumu viskozitātes stabilitāti bīdes apstākļos, ir nepieciešama uzticama testēšanas metode. ASTM D5621 ir standartizēts protokols hidraulisko šķidrumu bīdes stabilitātes novērtēšanai, izmantojot ultraskaņas radītus bīdes spēkus.

Hidraulisko šķidrumu stabilitātes pārbaude ultraskaņas izraisītas bīdes apstākļos, izmantojot ASTM D5621

ASTM D5621 ir standartizēts protokols hidraulisko šķidrumu viskozitātes zuduma noteikšanai skaņas izraisītas bīdes apstākļos. Tādēļ hidrauliskā šķidruma paraugus pakļauj ultraskaņas radītiem bīdes spēkiem, lai novērtētu bīdes stabilitāti. Ideāli piemērots polimērus saturošām hidrauliskajām eļļām un motoreļļām.
Mērķis: Hidrauliskie šķidrumi (specifiskas smērvielas), motoreļļas, automobiļu transmisijas šķidrumi, traktoru šķidrumi un citi jaudas pārvades šķidrumi parastas ekspluatācijas laikā tiek pakļauti dažādas intensitātes bīdes spēkiem, kas var izraisīt viskozitātes izmaiņas un attiecīgi efektivitātes samazināšanos. Lai uzlabotu hidraulisko šķidrumu viskozitātes indeksu, tiem pievieno polimērus (piemēram, ķemmveida polimērus). ASTM D5621 testā pārbauda viskozitātes izmaiņas polimērus saturošos šķidrumos, kas pakļauti ultraskaņas radītiem bīdes spēkiem jeb tā dēvētajām skaņas izraisītām bīdes svārstībām.
Pielietojums: ASTM D5621 standarta protokola mērķis ir noteikt parauga viskozitāti bīdes sprieguma iedarbībā. Šis tests ir būtisks hidrauliskajiem šķidrumiem, jo tie kā jaudas pārvades šķidrumi tiek pakļauti bīdei. Ir jānosaka to uzvedība konkrētos bīdes apstākļos, lai izvēlētos hidraulisko šķidrumu ar piemērotu kvalitāti lietošanai konkrētās mašīnās un dzinējos.
Procedūra: Nosaka hidrauliskā šķidruma sākotnējo viskozitāti. Pēc tam paraugu ievieto testa vārglāzē, termostatē līdz testa temperatūrai un noteikto testa laiku apstrādā ar ultraskaņas vibratoru (t. i., skaņas izraisītas bīdes ierīci). Pēc tam mēra ar ultraskaņu apstrādātā parauga viskozitāti. Pārskatā norāda sākotnējo viskozitāti, galīgo viskozitāti un viskozitātes procentuālās izmaiņas centistoksos.

Aprīkojums ASTM D5621 standarta testēšanas metodei hidraulisko šķidrumu stabilitātes pārbaudei skaņas izraisītas bīdes apstākļos

Lai veiktu ASTM D5621 protokolā aprakstīto un standartizēto procedūru, ir nepieciešams noteikts aprīkojums.

• Ultraskaņas ierīce: zondes tipa ultraskaņas bīdes ierīce ar fiksētu frekvenci un ultraskaņas koncentratoru (sauktu arī par zondi vai sonotrodi). Tipiska ultraskaņas ierīce, ko izmanto ASTM D2603 testēšanai, ir UP400ST (24kHz, 400W) ar ultraskaņas zondi (koncentratoru / sonotrodi) S24d22.

Lai veicinātu vienmērīgu darbību un atkārtojamus rezultātus, ieteicams šāds palīgaprīkojums:

• Ūdens / ledus vanna: Dzesējoša ūdens vanna vai ledus vanna, kas spēj uzturēt apvalka temperatūru 0°C.
• Temperatūras sensors, piemēram, PT100 (iekļauts ultraskaņas ierīču UP400ST komplektācijā)
• Griffin 50mL vārglāze, izgatavota no borsilikāta stikla.
• Skaņas izolācijas korpuss (pēc izvēles): Skaņas izolācijas kaste (piemēram, skaņas izolācijas kaste SPB-L ierīcei UP400St), kurā ievieto ultraskaņas koncentratoru, lai samazinātu skaņas izraisītas bīdes ierīces radītā trokšņa līmeni.
• Viskozimetrs: Pietiek ar jebkuru viskozimetru un vannu, kas atbilst testēšanas metodes D445 prasībām.

Skaņas izraisītas bīdes tests saskaņā ar ASTM D6080

“Hidraulisko šķidrumu viskozitātes klasifikācijas sistēma ir noteikta standartā ASTM D6080. D6080 klasifikācijas sistēmā ASTM D5621 standarta testa metode hidraulisko šķidrumu stabilitātes noteikšanai akustiskās bīdes iedarbībā, turpmāk saukta par akustiskās bīdes testu, tiek izmantota kā pamats daudzpakāpju hidraulisko šķidrumu viskozitātes klases noteikšanai (ASTM D5621). D5621 procedūrā polimērus saturošu eļļu 40 min apstaro ar akustisko oscilatoru. Polimēra noārdīšanos ar akustisko metodi izraisa enerģētiski intensīva dobumu veidošanās un sabrukšana šķidrumā, kas var notikt šķidruma kavitācijas apstākļos. Ir konstatēts, ka šī neatgriezeniskā viskozitātes zuduma noteikšanas metode rada viskozitātes izmaiņas, kas ir līdzīgas lāpstiņu, zobratu un virzuļu sūkņu darbībā novērotajām. Ir ziņots arī par korelācijām ar sūkņa tilpuma lietderības koeficientu. Šķidrumi ar augstu VI, kuriem akustiskās bīdes testā bija mazāks neatgriezeniskais viskozitātes zudums, nodrošināja augstāku sūkņa tilpuma lietderības koeficientu.” (Michael et al., 2018).
Michael et al. (2018) arī konstatēja, ka šajā konkrētajā pētījumā akustiskās bīdes testēšanai ar ASTM D5621 metodi bija visciešākā korelācija ar testa beigās veiktajiem viskozitātes mērījumiem.

Kāpēc izvēlēties Hielscher ultraskaņas ierīces bīdes stabilitātes testiem saskaņā ar ASTM D5621?

Hielscher Ultrasonics piegādā augstas veiktspējas ultraskaņas bīdes ierīces bīdes stabilitātes testiem saskaņā ar ASTM D5621 un ASTM D2603. Pateicoties fiksētai frekvencei un uzticamai ultraskaņas bīdes jaudai, Hielscher ultraskaņas bīdes ierīces ir ideāli piemērotas hidraulisko šķidrumu bīdes stabilitātes novērtēšanai. Hielscher ultraskaņas ierīces ir aprīkotas ar viedu programmatūru un iestatījumiem, kas ļauj veikt sarežģītus testus atbilstoši ASTM standartiem. Izvēlnei var viegli piekļūt, izmantojot digitālo skāriendispleju vai attālināto vadību pārlūkprogrammā. Lai gan frekvence ir fiksēta, kas ir svarīgi uzticamu ultraskaņas apstrādes rezultātu iegūšanai un ASTM standartu ievērošanai, amplitūdu var precīzi iestatīt atbilstoši vēlamajai svārstību gājiena iedarbībai.
Hielscher ultraskaņas ierīču kalibrēšana ir vienkārša, un to var ātri un viegli veikt, izmantojot pārdomāto izvēlni. Visas digitālās ultraskaņas ierīces ir aprīkotas ar pieslēdzamu temperatūras sensoru, kas nepārtraukti reģistrē parauga temperatūru un nosūta to atpakaļ uz ultraskaņas ģeneratoru, kur visi svarīgie ultraskaņas apstrādes dati, piemēram, amplitūda, ultraskaņas apstrādes laiks un ilgums, temperatūra un spiediens (ja ir uzstādīts spiediena sensors), tiek automātiski reģistrēti iebūvētā SD kartē. Šīs viedās funkcijas ļauj veikt uzticamus un reproducējamus ultraskaņas bīdes testus un padara ierīces lietošanu ērtu un drošu.
Hielscher Ultrasonics ierīces bīdes stabilitātes testiem atbilst gan ASTM D-5621, gan ASTM D-2603 standartam.

UP400St ir fiksēta 24kHz frekvence, tādēļ tā atbilst ASTM D5621. Tipiska ASTM D5621 testa konfigurācija ir ultraskaņas bīdes sistēma UP400ST ar zondi (koncentratoru / sonotrodi) S24d22.