Štandardná skúšobná metóda ASTM D5621 opisuje skúšku stability zvukových nožín hydraulických kvapalín a ich viskozity pri 40 °C a 100 °C. Na testovanie a stanovenie viskozity hydraulických kvapalín pod nožnicami sa vyžaduje spoľahlivá skúšobná metóda. ASTM D5621 je štandardizovaný protokol na hodnotenie suknej stability hydraulických kvapalín s použitím ultra sonických shearových síl.

Ultrazvukový shear stability testovanie hydraulických kvapalín pomocou ASTM D5621

ASTM D5621 je samostatný protokol na určenie viskozitnej straty hydraulických kvapalín pod zvukovým nožnicou. Preto sa ultra-sonické nožné sily aplikujú na vzorky hydraulickej kvapaliny, aby sa vyhodnotí stabilita nožín. Ideálne pre polymérové hydraulické oleje a motorové oleje.
Účel: Hydraulické kvapaliny (špecifické mazivá), motorové oleje, prevodové kvapaliny pre automobily, traktorové kvapaliny a iné kvapaliny na prenos energie sú počas bežnej prevádzky vystavené sýtosti rôznej kategórie, čo môže viesť k zmenám viskozity a následnému zníženiu účinnosti. Na zlepšenie indexu viskozity hydraulických kvapalín sa do takýchto hydraulických kvapalín pridávajú polyméry (napr. hrebenové polyméry). Test ASTM D5621 skúma zmeny viskozity v tekutinách obsahujúcich polyméry vystavených sériovým silám generovaým ultrazvukom, takzvaným zvukovým nožnicovým vibráciám.
Aplikácie: Cieľom štandardného protokolu ASTM D5621 je stanoviť viskozitu vzorky pri namáhaní nožnicami. Táto skúška je relevantná pre hydraulické kvapaliny, pretože hydraulické kvapaliny ako kvapaliny na prenos energie sú vystavené nožnickému úchymu. Ich správanie za určitých podmienok predradí musí byť stanovené tak, aby sa vybrala vhodná kvalita hydraulickej kvapaliny na použitie v špecifických strojoch a motoroch.
Postup: Stanoví sa počiatočná viskozita hydraulickej kvapaliny. Vzorka sa potom umiestni do skúšobnej kadičky, zmierni sa na skúšobnú teplotu a ošetrí sa ultrasonickým vibrátorom (t. j. zvukovým nožným zariadením) počas stanoveného skúšobného času. Potom sa meria viskozita sonicated vzorky. V správe sa uvádza počiatočná viskozita, konečná viskozita a percento zmeny viskozity v centrisikoch.

Zariadenie pre štandardnú skúšobnú metódu ASTM D5621 pre stabilitu hydraulických kvapalín v sonic shear

Na vykonanie postupu opísaného a štandardizovaného v protokole ASTM D5621 sa vyžaduje špecifikované zariadenie.

• Ultra-Sonicator: ultrasonické nožničkové zariadenie sondy s pevnou frekvenciou a ultra sonickým rohom (tiež známym ako sonda alebo sonotrode). Typickým ultrazvukovým zariadením používaným na testovanie ASTM D2603 je UP400St (24kHz, 400W) s ultrazvukovou sondou (roh / sonotrode) S24d22.

Na uľahčenie jednotného výkonu a opakovateľných výsledkov sa odporúča toto pomocné zariadenie:

• Voda / ľadový kúpeľ: Chladiaci vodný kúpeľ alebo ľadový kúpeľ schopný udržať teplotu plášťa 0°C.
• teplotný senzor napríklad PT100 (súčasťou ultrazvukových zariadení UP400ST)
• Griffin 50mL kadička, vyrobené z borokremilikátového skla.
• Zvukový kryt (nepovinné): Skrinka na ochranu zvuku (napr. skrinka na ochranu zvuku SPB-L for UP400St) na uzavretie ultrasonického klaksónu na zníženie hladiny hluku produkovaného zvukovým stáročnou pomôckou.
• Viskometer: Postačuje akýkoľvek viskometer a kúpeľ, ktoré spĺňajú požiadavky testovacej metódy D445.

Skúška sonic shear v súlade s ASTM D6080

“Systém klasifikácie viskozity pre hydraulické kvapaliny je definovaný v ASTM D6080. Klasifikačný systém D6080 používa štandardnú skúšobnú metódu ASTM D5621 pre stabilitu sonic shear hydraulickej kvapaliny, ktorá sa následne označuje ako skúška so zvukovým nožnicou, ako základ pre definovanie stupňa viskozity viacstupňových hydraulických kvapalín (ASTM D5621). V postupe D5621 sa olej obsahujúci polymér ožiari zvukovým oscilátorom po 40 minút. Degradácia polyméru sonickou metódou je výsledkom energetickej tvorby prázdnoty a kolapsu v kvapaline, ku ktorému môže dôjsť v podmienkach kavitácie kvapaliny. Zistilo sa, že táto metóda na určenie trvalej straty viskozity spôsobuje zmeny viskozity podobné zmenám pozorovaným pri aplikáciách v akvame, prevodovom a piestovom čerpadle. Boli hlásené aj korelácie s účinnosťou čerpadla. Kvapaliny s vysokým obsahom VI, ktoré vykazovali menej trvalú stratu viskozity v teste zvukových nožníc, poskytli zvýšenú účinnosť čerpadla.” (Michael a kol., 2018).
Michael et al. (2018) tiež zistil, že pri tomto konkrétnom skúmaní sonic shear testovanie metódou ASTM D5621 najlepšie koreloval s ukončením merania viskozity testu.

Prečo Hielscher Ultra-Sonicators pre skúšky shear stability v súlade s ASTM D5621?

Hielscher Ultrasonics dodáva vysokovýkonné ultrazvukové strižné zariadenia pre skúšky strižnej stability v súlade s ASTM D5621 a ASTM D2603. S pevnou frekvenciou, spoľahlivým ultrazvukovým stáročná sila, Hielscher ultra-sonické nožovacie zariadenia sú ideálne pre hodnotenie stáročná stabilita hydraulických kvapalín. Hielscher ultrasonicators sú vybavené inteligentným softvérom a nastavenia, ktoré umožňujú sofistikované testovanie podľa noriem ASTM. Ponuka je ľahko dostupná prostredníctvom digitálneho dotykového displeja alebo diaľkového ovládania prehliadača. Zatiaľ čo frekvencia je stanovená, čo je dôležité pre spoľahlivé výsledky ultrazvukom a astma normy, amplitúda môže byť presne nastavený na požadovaný zdvih nárazu.
Kalibrácia Hielscher ultrasonicators je jednoduchý a môže byť rýchlo a ľahko vykonané prostredníctvom sofistikované menu. Všetky digitálne ultrasonicators sú vybavené zásuvný teplotný senzor, ktorý nepretržite zaznamenáva teplotu vzorky a prenáša ju späť do ultrazvukového generátora, kde všetky dôležité ultrazvukom údaje, ako je amplitúda, ultrazvukom čas a trvanie, teplota, a tlak (keď je namontovaný snímač tlaku) sú zaznamenané automaticky na vstavanej SD karty. Tieto inteligentné funkcie umožňujú spoľahlivé a reprodukovateľné ultra sonické nožné skúšky a robia prevádzku užívateľsky prívetivou a bezpečnou.
Hielscher Ultrasonics zariadenia pre skúšky strižnej stability sú v súlade s oboma, ASTM D-5621 a ASTM D-2603 normy.

UP400St má pevnú frekvenciu 24kHz, a preto je v súlade s ASTM D5621. Typické nastavenie pre ASTM D5621 test je ultra-sonický nožový systém UP400ST so sondou (roh / sonotrode) S24d22.