油粘度的测量方法
根据摩擦学家和润滑工程师协会（STLE）的说法，粘度是石油重要的物理特性之一。它通常是大多数油分析实验室测量的第一个参数之一，因为它对油的状态和润滑很重要。但是当我们谈论油的粘度时，我们真正的意思是什么？
润滑油的粘度通常以两种方式测量和定义，基于其运动粘度或其绝对（动态）粘度。虽然描述可能看似相似，但两者之间存在重要区别。
油的运动粘度定义为其对重力引起的流动和剪切的抵抗力。想象一下，用涡轮机油填充烧杯，用厚齿轮油填充另一个烧杯。如果它的侧面倾斜，哪一个会从烧杯中流出更快？涡轮机油将更快地流动，因为相对流速由油的运动粘度控制。
现在让我们考虑绝对粘度。要测量绝对粘度，请将金属棒插入相同的两个烧杯中。用棒搅拌油，然后测量以相同速率搅拌每种油所需的力。搅拌齿轮油所需的力将大于搅拌涡轮机油所需的力。
基于这种观察，可能很容易说齿轮油需要更大的力来搅拌，因为它具有比涡轮机油更高的粘度。然而，在这个例子中，由于内部摩擦，油是流动和剪切的阻力，因此更准确地说齿轮油具有比涡轮机油更高的绝对粘度，因为需要更大的力来搅拌齿轮油。
对于牛顿流体，绝对和运动粘度与油的比重有关。但是，对于其他油类，例如含有聚合物粘度指数（VI）改进剂，或严重污染或降解的液体，这种关系不成立，如果我们不了解绝对粘度和运动粘度之间的差异，可能会导致错误。
有关绝对粘度和运动粘度的更详细讨论，请参阅Drew Troyer 的文章“ 了解绝对和运动粘度 ”。
毛细管粘度计试验方法
在实验室中确定运动粘度的常用方法是使用毛细管粘度计（图1）。在该方法中，将油样放入玻璃毛细管U形管中，并使用抽吸将样品抽吸通过管，直到其到达管侧指示的起始位置。
然后释放吸力，使样品在重力作用下流回管中。管的窄毛细管部分控制油的流速; 与较薄等级的油相比，更粘稠等级的油需要更长的流动时间。该程序在ASTM D445和ISO 3104中描述。
由于流速受重力通过毛细管流动的油的阻力控制，因此该测试实际测量油的运动粘度。粘度通常以厘（（cSt）报告，相当于以SI单位表示的mm2 / s，并且使用为每个管提供的校准常数从油从起始点流到停止点所需的时间计算。
在大多数商业油分析实验室中，使用许多市售的自动粘度计对ASTM D445（ISO 3104）中描述的毛细管粘度计方法进行改进和自动化。如果使用得当，这些粘度计能够再现毛细管手动粘度计方法产生的类似精度。
除非确定测量粘度的温度，否则说明油的粘度是没有意义的。通常，粘度报告在两个温度之一，40°C（100°F）或100°C（212°F）。对于大多数工业用油，通常测量40°C时的运动粘度，因为这是ISO粘度分级系统（ISO 3448）的基础。
同样，大多数发动机油通常在100℃下测量，因为SAE发动机油分类系统（SAE J300）参考100℃下的运动粘度（表1）。此外，100°C可降低发动机油烟尘污染的测量干扰。
旋转粘度计测试方法
使用旋转粘度计测定油粘度的不太常用的方法。在该测试方法中，将油置于玻璃管中，在固定温度下容纳在绝缘块中（图2）。
然后金属主轴以固定的转速在油中旋转，并测量旋转主轴所需的扭矩。基于由油的剪切应力提供的内部旋转阻力，可以确定油的绝对粘度。绝对粘度以厘泊（cP）报告，相当于以SI单位表示的mPa·s。
该方法通常称为Brookfield方法，并在ASTM D2983中描述。
虽然不如运动粘度常见，但绝对粘度和Brookfield粘度计用于配制发动机油。例如，用于表示适用于较冷温度的油的“W”标记部分基于不同温度下的布鲁克菲尔德粘度（表2）。
因此，根据SAE J300，指定为SAE 15W-40的多级发动机油需要符合表1中高温下的运动粘度限值，以及表2中所示的冷启动的最低要求。
粘度指数
油的另一个重要特性是粘度指数（VI）。粘度指数是无单位数，用于表示油的运动粘度的温度依赖性。
它是基于比较40℃下试验油的运动粘度和两种参考油的运动粘度 - 其中一种的VI为0，另一种的VI为100（图3） - 每种都有在100℃下作为试验油的粘度相同。在40℃和100℃下由测量的油的运动粘度计算VI的表在ASTM D2270中参考。
图3显示，运动粘度随温度变化较小的油将具有比在相同温度范围内具有更大粘度变化的油更高的VI。
对于大多数石蜡，溶剂精制的矿物基工业油，典型的VI在90至105的范围内。然而，许多高度精炼的矿物油，合成物和VI改进的油具有超过100的VI。事实上，PAO型合成油通常具有130至150的VI。
粘度监测和趋势
监测和趋势粘度可能是任何石油分析计划中重要的组成部分之一。即使粘度的微小变化也可以在操作温度下放大到油不再能够提供足够润滑的程度。
虽然严苛的应用和极端关键的系统应该具有更严格的目标，但典型的工业用油限制设置为±5％以备注意，±10％用于关键设备。
粘度显着降低可导致：
油膜损失导致过度磨损
增加机械摩擦导致过多的能量消耗n由于机械摩擦产生的热量n内部或外部泄漏
由于油膜减少，对颗粒污染的敏感性增加
在高温，高负荷或启动或滑行期间油膜失效。
同样，粘度太高会导致：
过多的热量产生导致油氧化，污泥和清漆积聚
由于泵和轴承的油流量不足导致气体空化
由于油流不足导致润滑不足
轴颈中的油鞭
过多的能量消耗来克服流体摩擦
空气恶化或破坏性差
冷启动泵送性差。
每当观察到粘度发生显着变化时，应始终调查和纠正问题的根本原因。粘度的变化可能是基础油化学变化（油分子结构变化）或污