Ultraljudsapparater för ASTM D5621 Sonic skjuvstabilitet hos hydraulvätskor

Standardtestmetoden ASTM D5621 beskriver testningen av ljudskjuvstabilitet hos hydraulvätskor och deras viskositeter vid 40 °C respektive 100 °C. För att testa och bestämma viskositetsstabiliteten hos hydraulvätskor under skjuvning krävs en tillförlitlig testmetod. ASTM D5621 är ett standardiserat protokoll för utvärdering av skjuvstabilitet hos hydraulvätskor med hjälp av ultraljudsskjuvkrafter.

Ultraljudsskjuvstabilitetstestning av hydraulvätskor med ASTM D5621

ASTM D5621 är ett standardiserat protokoll för att bestämma viskositetsförlust hos hydraulvätskor under sonisk skjuvning. Därför appliceras ultraljudsskjuvkrafter på prover av hydraulvätska för att utvärdera skjuvstabiliteten. Idealisk för polymer som innehåller hydrauloljor och motoroljor.
Avsikt: Hydraulvätskor (specifika smörjmedel), motoroljor, transmissionsoljor för bilar, traktorvätskor och andra kraftöverföringsoljor utsätts för skjuvkrafter av varierande grad under normal drift, vilket kan leda till förändringar i viskositeten och därmed minskad effektivitet. För att förbättra viskositetsindexet för hydraulvätskor tillsätts polymerer (t.ex. kampolymerer) till sådana hydraulvätskor. ASTM D5621-testet undersöker viskositetsförändringar i polymerhaltiga vätskor som utsätts för ultraljudsgenererade skjuvkrafter, så kallade soniska skjuvvibrationer.
Tillämpning: Det är målet med ASTM D5621 standardprotokoll att bestämma viskositeten hos provet under skjuvspänning. Detta test är relevant för hydraulvätskor eftersom hydraulvätskor som kraftöverföringsvätskor utsätts för skjuvning. Deras beteende under vissa skjuvförhållanden måste bestämmas för att man ska kunna välja lämplig hydrauloljekvalitet för användning i specifika maskiner och motorer.
Procedur: Den initiala viskositeten hos hydraulvätskan bestäms. Provet placeras sedan i testbägaren, tempereras till testtemperaturen och behandlas med en ultraljudsvibrator (dvs. en sonisk saxanordning) under den angivna testtiden. Efteråt mäts viskositeten hos det ultraljudsbehandlade provet. Rapporten listar den initiala viskositeten, den slutliga viskositeten och den procentuella viskositetsförändringen i centistokes.

Utrustning för ASTM D5621 standardtestmetod för sonisk skjuvstabilitet hos hydraulvätskor

För att kunna utföra den procedur som beskrivs och standardiseras i ASTM D5621-protokollet krävs specificerad utrustning.

• Ultra-ultraljudsapparat: En ultraljudsskjuvningsenhet av sondtyp med fast frekvens och ultraljudshorn (även känd som sond eller sonotrode). En typisk ultraljudsenhet som används för ASTM D2603-testning är UP400St (24 kHz, 400 W) med ultraljudssond (horn / sonotrode) S24d22.

För att underlätta enhetlig prestanda och repeterbara resultat rekommenderas följande extrautrustning:

• Vatten/isbad: Kylvattenbad eller isbad som kan hålla en manteltemperatur på 0 °C.
• Temperaturgivare t.ex. PT100 (ingår i ultraljudsenheterna UP400ST)
• Griffin 50 ml bägare, tillverkad av borosilikatglas.
• Ljudkabinett (tillval): En ljudskyddsbox (t.ex. ljudskyddsbox SPB-L för UP400St) för att omsluta ultraljudshornet för att minska ljudnivån som produceras av ljudskjuvningsanordningen.
• Viskosimeter: Alla viskosimeter och bad som uppfyller kraven i testmetod D445 är tillräckliga.

Sonic skjuvtest i enlighet med ASTM D6080

“Viskositetsklassificeringssystemet för hydraulvätskor definieras i ASTM D6080. D6080-klassificeringssystemet använder ASTM D5621 standardtestmetod för sonisk skjuvstabilitet hos hydraulvätska, senare kallad sonisk skjuvtest, som grund för att definiera viskositetsklassen för multigrade hydraulvätskor (ASTM D5621). I D5621-proceduren bestrålas den polymerhaltiga oljan med en sonisk oscillator i 40 minuter. Nedbrytning av polymeren med sonisk metod är resultatet av energetisk tomrumsbildning och kollaps i vätskan, vilket kan inträffa under förhållanden med vätskekavitation. Denna metod för att bestämma permanent viskositetsförlust har visat sig ge viskositetsförändringar som liknar de som observerats i lamell-, kugghjuls- och kolvpumpsapplikationer. Korrelationer med pumpens volymetriska effektivitet har också rapporterats. High-VI-vätskor som uppvisade mindre permanent viskositetsförlust i soniska skjuvningstestet gav förbättrad volymetrisk effektivitet för pumpen.” (Michael et al., 2018).
Michael et al. (2018) fann också att för just denna undersökning korrelerade sonisk skjuvtestning via ASTM D5621-metoden bäst med viskositetsmätningar i slutet av testet.

Varför Hielscher ultra-sonicatorer för skjuvstabilitetstester i enlighet med ASTM D5621?

Hielscher Ultrasonics levererar högpresterande ultraljudsskjuvningsanordningar för skjuvstabilitetstester i enlighet med ASTM D5621 och ASTM D2603. Med en fast frekvens, pålitlig ultraljudsskjuvkraft, är Hielscher ultraljudsskjuvningsanordningar idealiska för utvärdering av skjuvstabilitet av hydraulvätskor. Hielscher ultraljudsapparater är utrustade med smart programvara och inställningar, som möjliggör sofistikerade tester enligt ASTM-standarder. Menyn är lättillgänglig via en digital pekskärm eller webbläsarens fjärrkontroll. Medan frekvensen är fast, vilket är viktigt för tillförlitliga ultraljudsbehandlingsresultat och ASTM-standarder, kan amplituden ställas in exakt till en önskad slageffekt.
Kalibrering av Hielscher ultraljudsapparater är enkel och kan göras snabbt och enkelt via den sofistikerade menyn. Alla digitala ultraljudsapparater är utrustade med pluggbar temperatursensor, som kontinuerligt registrerar provtemperaturen och överför den tillbaka till ultraljudsgeneratorn, där alla viktiga ultraljudsbehandling data såsom amplitud, ultraljudsbehandling tid och varaktighet, temperatur och tryck (när trycksensorn är monterad) registreras automatiskt på ett inbyggt SD-kort. Dessa smarta funktioner möjliggör tillförlitliga och reproducerbara ultraljudsskjuvtester och gör operationen användarvänlig och säker.
Hielscher Ultrasonics-enheter för skjuvstabilitetstester överensstämmer med både ASTM D-5621 och ASTM D-2603 standarder.

UP400St har en fast frekvens på 24 kHz och överensstämmer därmed med ASTM D5621. En typisk inställning för ASTM D5621-test är det ultraljudsskjuvsystem UP400ST med sond (horn / sonotrode) S24d22.