DIN EN ISO 23581 E:2019-03
Определение кинематической вязкости нефтепродуктов и сопутствующих продуктов методом вискозиметра Штабингера (проект)
- Стандартный №
- DIN EN ISO 23581 E:2019-03
- Дата публикации
- 2019
- Разместил
- German Institute for Standardization
- состояние
- 2023-06
- быть заменен
- DIN EN ISO 23581:2023
- Последняя версия
- DIN EN ISO 23581:2024-09
- сфера применения
-
Углубленный технический анализ DIN EN ISO 23581
DIN EN ISO 23581:2019 — ключевой технический стандарт, опубликованный Международной организацией по стандартизации (ISO). Он устанавливает метод определения кинематической вязкости минеральных масел и родственных продуктов с использованием вискозиметра Штабингера. Этот стандарт, заменяющий DIN EN 16896:2017-02, был опубликован в черновом варианте в феврале 2019 года и отражает последние разработки в области технологий измерения вязкости.
Предыстория и техническая эволюция стандарта
Этот стандарт был разработан на основе международного межлабораторного сравнительного исследования, включающего обширную валидацию в 21 лаборатории и 12 различных образцах. Серия образцов включала отдельные типы метиловых эфиров жирных кислот (например, на основе пальмоядрового или рапсового масла), смеси метиловых эфиров, различные среднедистиллятные топлива и смесь 50/50 парафинового дизельного топлива (GTL) и арктического дизельного топлива MK1. Диапазон вязкости составлял от 2,61 мм²/с до 5,50 мм²/с при 40 °C. Технологическая эволюция стандарта отражает переход от традиционных капиллярных вискозиметров к современным ротационным вискозиметрам. Вискозиметр Штабингера использует уникальную конструкцию концентрического вращающегося цилиндра в сочетании с измерением плотности с помощью осциллирующей U-образной трубки, что позволяет одновременно определять динамическую и плотность, что приводит к точному расчету значений кинематической вязкости.
Принцип измерения и технические характеристики
Основной принцип вискозиметра Штабингера основан на комбинированной измерительной системе из пары концентрических вращающихся цилиндров и колеблющейся U-образной трубки:
Параметры измерения Принцип измерения Технические характеристики Требования к точности Динамическая вязкость Основано на сбалансированном соотношении скоростей внутреннего и внешнего роторов Технология торможения вихревыми токами, автоматическое центрирование центробежной силы Отклонение <0,35% Плотность Измерение частоты колебаний U-образной трубки Автоматическая коррекция ошибок, зависящих от вязкости Отклонение <0,001 г/см³ Контроль температуры Точный контроль температуры с помощью элементов Пельтье Высокая теплопроводность конструкции измерительной ячейки Стабильность ±0,005°C Прибор автоматически подтверждает стабильность измерений, контролируя максимальный диапазон колебаний динамической вязкости 0,07% и колебания плотности 0,03 кг/м³ в течение 60 секунд, что обеспечивает надежность результатов.
Область применения и ограничения
Настоящий стандарт в первую очередь применим к следующим типам продуктов:
- Среднедистиллятные топлива (дизельное топливо, керосин и т. д.)
- Топлива на основе метиловых эфиров жирных кислот (FAME)
- Смеси этих топлив
Диапазон измерений: Кинематическая вязкость 2-6 мм²/с при 40 °C. Следует отметить, что этот метод в первую очередь применим к ньютоновским жидкостям, в которых напряжение сдвига пропорционально скорости сдвига. Если вязкость значительно изменяется со скоростью сдвига, сравнение с другими методами измерения следует проводить только при аналогичных скоростях сдвига.
Требования к калибровке и проверке
Стандарт выдвигает строгие требования к калибровке приборов:
Элементы калибровки Используемые стандартные материалы Частота проверки Требования к допускам Калибровка вязкости Сертифицированная эталонная жидкость Раз в месяц Отклонение <0,35% Калибровка плотности Сертифицированная эталонная жидкость Раз в месяц Отклонение <0,001 г/см³ Калибровка температуры Эталонный термометр Раз в год Отклонение < 0,03°C Требования к эталонным термометрам особенно строгие: погрешность измерения (включая зонд) не должна превышать 0,01°C, а разрешение должно быть не менее 0,001°C.
Процедуры обработки и измерения образцов
В стандарте подробно описаны три различные процедуры заполнения и очистки:
- Ручное заполнение и очистка с помощью шприца: подходит для небольших объемов образцов, обычно это шприц объемом 5 мл
- Ручное заполнение с использованием вытеснения образца: когда требуются большие объемы образцов, обычно это шприц объемом 25 мл
- Автоматизированное заполнение и очистка с использованием устройства для смены образцов: подходит для лабораторий с высокой пропускной способностью
Для парафинистых или высокозастывающих образцов необходимо нагреть образец до температуры, достаточной для растворения кристаллов воска перед отбором пробы. Перед измерением убедитесь, что измерительная ячейка чистая и сухая. Отображаемое значение плотности воздуха можно использовать в качестве справочного индикатора.
Точность и статистическая проверка
Благодаря строгому статистическому анализу стандарт устанавливает следующие показатели точности:
Повторяемость (r): Когда один и тот же оператор использует одно и то же оборудование в одной и той же лаборатории, при нормальной и правильной работе, только 1 из 20 тестов превысит следующее значение:
r = 0,0105 × X^(-0,0003) (X — среднее значение двух результатов, мм²/с)
Воспроизводимость (R): Когда два независимых результата получены на одном и том же тестовом материале разными операторами в разных лабораториях, при нормальной и правильной работе, только 1 из 20 тестов превысит следующее значение:
R = 0,0346 × X + 0,005 (X — среднее значение двух результатов,
Статистический анализ показывает, что между этим методом и методом ISO 3104 нет существенного систематического отклонения.
Рекомендации и примечания по внедрению
При внедрении настоящего стандарта особое внимание следует уделить следующим пунктам:
- Контроль окружающей среды: Если температура испытания ниже точки росы окружающего воздуха, к входному отверстию воздушного насоса прибора должно быть подключено подходящее устройство осушения воздуха.
- Выбор растворителя: Очищающий растворитель должен быть способен полностью растворять все компоненты образца, а осушающий растворитель должен быть высоколетучим и не оставлять следов.
- Установка предела определения: Предел определения вязкости установлен на 0,1%, а плотность — на 0,2 кг/м³.
- Оценка стабильности измерения: Прибор автоматически подтверждает стабильность измерения, ограничивая максимальный диапазон колебаний в течение 60 секунд.
- Репрезентативность образца: Отбор проб должен осуществляться в соответствии с требованиями ISO 3170 или ISO 3171 для обеспечения репрезентативности образцов.
Для системы управления качеством в лаборатории рекомендуется установить подробные записи калибровки и процедуры проверки для обеспечения прослеживаемости результатов измерений.
Технические преимущества и перспективы применения стандарта
DIN EN ISO 23581:2019 представляет собой значительный шаг вперед в технологии измерения вязкости. Его основные преимущества включают в себя:
- Одновременное измерение: одновременное определение динамической вязкости и плотности для прямого расчета кинематической вязкости
- Высокая степень автоматизации: автоматизированный контроль температуры, оценка стабильности и расчет результата
- Низкое количество образца: минимальный требуемый объем образца составляет всего несколько миллилитров
- Быстрое измерение: значительно повышает эффективность тестирования по сравнению с традиционными методами
- Высокая точность и надежность: показатели точности установлены на основе обширных данных межлабораторных сравнений
С быстрым развитием биотоплива и альтернативных видов топлива этот стандарт будет играть все более важную роль в контроле качества топлива и разработке продукта. В частности, он обеспечивает более точное и эффективное решение для измерения вязкости топлив на основе метиловых эфиров жирных кислот и топливных смесей средних дистиллятов.
При принятии настоящего стандарта лаборатории должны полностью учесть инвестиции в оборудование, обучение персонала и корректировки системы менеджмента качества, чтобы гарантировать, что они смогут полностью соответствовать техническим требованиям стандарта и получать надежные и сопоставимые результаты испытаний.
DIN EN ISO 23581 E:2019-03 Ссылочный документ
- ISO 12185 Сырая нефть, нефтепродукты и сопутствующие товары*， 2024-01-01 Обновление
- ISO 3104 Нефтепродукты. Прозрачные и непрозрачные жидкости. Определение кинематической вязкости и расчет динамической вязкости.*， 2023-10-01 Обновление
- ISO 3170 Углеводородные жидкости - Ручной отбор проб*， 2025-06-01 Обновление
- ISO 3171 Нефтяные жидкости; автоматический отбор проб трубопровода
DIN EN ISO 23581 E:2019-03 История
- 2024 DIN EN ISO 23581:2024-09 Нефтепродукты и родственные им продукты. Определение кинематической вязкости. Метод с использованием вискозиметра Штабингера (ISO 23581:2024)
- 2024 DIN EN ISO 23581:2024 Нефтепродукты и родственные им продукты. Определение кинематической вязкости. Метод с использованием вискозиметра Штабингера (ISO 23581:2024)
- 2023 DIN EN ISO 23581:2023-06 Нефтепродукты и родственные продукты. Определение кинематической вязкости. Метод вискозиметра типа Штабингера (ISO/DIS 23581:2023)
- 2023 DIN EN ISO 23581:2023 Нефтепродукты и родственные продукты. Определение кинематической вязкости. Метод вискозиметра Штабингера (ISO/DIS 23581:2023); Немецкая и английская версия prEN ISO 23581:2023.
- 2019 DIN EN ISO 23581 E:2019-03 Определение кинематической вязкости нефтепродуктов и сопутствующих продуктов методом вискозиметра Штабингера (проект)
- 2019 DIN EN ISO 23581 E:2019 Проект документа. Нефтепродукты и сопутствующие продукты. Определение кинематической вязкости. Метод вискозиметра типа Штабингера (ISO/DIS 23581:2019); Немецкая и английская версия prEN ISO 23581:2019.
