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防爆倾点自动分析仪的研制

1 测量原理油品在规定条件下冷却并进行检查时，观察到能流动的最低温度叫做倾点，用其来判断油品的低温流动性，是石油IPTV产品加工过程一个重要的指标。经实验得出石油产品丧失流动性的原因主要是钾肥油品在低温条件下，发生粘度凝固和结构凝固，使得油品结晶间的吸引力迅速增加，粘阻力显著上升。因此，判断油品低温流动性，实质上是检测油品粘度达到某一值时的温度。我们根据斯托克斯定律，采用自由落体式粘度检测法，进行了油品倾点的测量研究。将待测油品置于杯中，油品中置一重锤小球，小球以自由落体式下降，穿过油品中固定距离L，小球在油品中作自由落体运动时，受到3个竖直力的作用。（1）重力：F重=mg≈4/3πR3ρ1g （1—1）（2）浮力F浮=Sρ2g=4/3πR3ρ2g （1—2）（3）粘阻力：F粘＝F重－F浮 熔断器（1—3）式中 S：球这5个因素起着决定性的作用体体积；ρ1：球的密度；R：球半径；ρ2：流体密度；g：重力加速度；m：小球质量。由斯托克斯定律知：阻力与流体的运动粘度γ，球体的半径R以及流体的相对速度V有关。其粘阻力为：F粘＝6πγRV （1—4）由式（1—4）得：6πγRV=4/3πR3ρ1g - 4/3πR3ρ2g =4/3πR3g（ρ1-ρ2） V=2/9[（ρ1-ρ2）R3g]/γ （1—5）式（1—5）表明了小球运动速度与油品粘度的关系。由于小球R固定，ρ1不变，而油品达到倾点时ρ2可视为常数。当油品温度高于倾点时，处于流动状态，小球自由下降速度快，穿过油品中固定距离L的时间短；温度下降达到倾点时，粘度急速增大，油品丧失流动性，小球穿过固定距离L的时间加长，如穿过固定距离L的时间达到预定值时，此时测到的温度值即为油品的倾点值。在冷却功率足够大并且足够稳定时，对于不同倾点的油品在冷却过程中，则达到倾点就越低。测量杯示意图如图所示。小球运动时间检测原理：小球用细杆连在导轨上运动，细杆上设置有一宽度为5mm的遮光板，遮光板通过光电检热熔胶枪测头时，将遮住光敏管的光源，因而随着小球运动速度不同，遮光板遮住光源的时间也不同。小球提升靠同步电机带动，因拉力远大于油品粘阻力和小球同时重力之和，山特维克机械加工因此提升时间T不受油品的粘阻力的影响，提升时间T是不变的，而小球的下降时间t将随着油品粘阻力即油品流动性而变。波