使用中切削液浓度的检测方法

摘要

本发明涉及一种使用中切削液浓度的检测方法，主要解决以往技术不能准确测定变脏的在用切削液有效浓度的问题。本发明通过采用将使用中的切削液存放于样品预处理器中，所述样品预处理器包括容器(4)、出口(5)和出样头(6)，在出样头(6)处至少设有两层过滤膜，其中从容器(4)至出样头(6)方向依次第一层过滤膜(1)为普通定性或定量滤纸，第二层过滤膜(2)为微孔滤膜，微孔滤膜的孔径为0.1～10微米；将经上述样品预处理器处理过的切削液滴至折光仪上；由折光仪测试折光率并根据切削液浓度-折光率标准曲线换算得到样品浓度的技术方案较好地解决了该问题，可用于切削液浓度的现场管理中。

权利要求

1.一种使用中切削液浓度的检测方法，包括以下步骤：

a)将使用中的切削液存放于样品预处理器中，所述样品预处理器包括容器(4)、出口(5)和出样头(6)，在出样头(6)处至少设有两层过滤膜，其中从容器(4)至出样头(6)方向依次第一层过滤膜(1)为普通定性或定量滤纸，第二层过滤膜(2)为微孔滤膜，微孔滤膜的孔径为0.1～10微米；

b)将经上述样品预处理器处理过的切削液滴至折光仪上；

c)由折光仪测试折光率并根据切削液浓度-折光率标准曲线换算得到样品浓度。

2.根据权利要求1所述使用中切削液浓度的检测方法，其特征在于所述微孔滤膜孔径为1.2～8微米。

3.根据权利要求1所述使用中切削液浓度的检测方法，其特征在于在所述至少两层过滤膜之间还含有一层吸附剂，所述吸附剂选自白土或活性炭中的至少一种。

4.根据权利要求3所述使用中切削液浓度的检测方法，其特征在于活性炭选自木质炭、果壳炭或煤质炭中的至少一种。

说明书

使用中切削液浓度的检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种使用中切削液有效浓度的检测方法。

背景技术

[0002] 机械加工行业的迅猛发展带动了切削液的广泛应用，为了延长切削液的使用寿命，减少废液排放，降低生产成本，人们越来越重视切削液的维护管理工作。在切削液常规的监测项目中，浓度是保证其使用性能的重要参数。切削液的使用浓度过低，容易产生锈蚀、刀具磨损增大、加工质量降低以及抗菌性能下降、易腐败发臭等问题。相反，如果切削液浓度过高，不仅加工成本增加，还有可能导致切削液的清洗性和冷却性下降、消泡性下降、对操作工人的眼睛和呼吸道产生刺激、增加皮肤过敏等一系列问题的发生。因此，尽量维护切削液的合适浓度是水基切削液管理的重要环节，在一些集中供液系统的切削液现场管理中，通常都把浓度作为每天必测的重要指标。

[0003] 切削液的浓度测试可以采取物理方法和化学方法等多种手段。文献“切削液的浓度测试方法及其应用”，《石油商技》，2004年22卷1期，40～43页，公开了常用的切削液浓度测试方法有折光仪法、酸解破乳法、化学滴定法、以及仪器分析法。

[0004] 折光仪法是用折光仪直接读取切削液的折光率并换算出浓度，这是一种非常简便快速的测试方法，在现场得到了广泛应用。但是折光仪不能区分切削液的有效成分和污染物，随着切削液使用时间的延长和系统中污染物的增多，折光仪的界面就会变得模糊不清，难以获得精确的读数。

[0005] 酸解破乳法也是一种测试切削液浓度的试验方法，但它同样存在缺点。对于使用中的切削液来说，酸解破乳法所得到的油含量是总的含油量，除包括产品本身的油份外，还包括系统中漏入的杂油，如液压油、导轨油及其它润滑油等，即该方法不能把切削液中的油与杂油区分开来。而在实际生产中，大多数设备都难以避免杂油漏入系统，故使用酸解破乳法来测定在用切削液的浓度，所得到的结果往往偏高。

[0006] 化学滴定法通常是针对被测试组分的特点，采用相应的标准溶液和化学指示剂来滴定被测切削液。干扰化学滴定法的因素包括杂油和机械加工碎屑，杂油中可能会含有相同类型的化学物质而导致测定的数据偏大，而机械加工碎屑则可能会影响滴定终点的准确判断。化学滴定法的另外一个缺点是，该方法只能监测切削液中的某种特定组分，而无法反映切削液组分的不平衡消耗问题。

[0007] 仪器分析法使用的仪器包括气相色谱(GC)、原子吸收光谱(AA)、高压液相色谱(HPLC)和傅立叶变换红外光谱(FTIR)等。它的缺点是方法比较复杂，仪器昂贵，同样也无法反映切削液组分的不平衡消耗。

[0008] 因此，对于使用过一段时间后已经变脏的切削液来说，浓度测试已经成为行业内的一项难题，目前还没有通用的、可靠的浓度测试方法。

发明内容

[0009] 本发明所要解决的技术问题是现有技术不能准确测定变脏的在用切削液有效浓度的问题，提供一种新的使用中切削液浓度的检测方法。该方法具有使用方便，结果准确的特点。

[0010] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种使用中切削液浓度的检测方法，包括以下步骤：

[0011] a)将使用中的切削液存放于样品预处理器中，所述样品预处理器包括容器4、出口5和出样头6，在出样头6处至少设有两层过滤膜，其中从容器4至出样头6方向依次第一层过滤膜1为普通定性或定量滤纸，第二层过滤膜2为微孔滤膜，微孔滤膜的孔径为0.1～10微米；

[0012] b)将经上述样品预处理器处理过的切削液滴至折光仪上；

[0013] c)由折光仪测试折光率并根据切削液浓度-折光率标准曲线换算得到样品浓度。

[0014] 上述技术方案中，所述微孔滤膜孔径优选范围为1.2～8微米。在至少两层过滤膜之间优选方案为还含有一层吸附剂，所述吸附剂选自白土或活性炭中的至少一种；其中所述活性炭优选方案为选自木质炭、果壳炭或煤质炭中的至少一种。

[0015] 本发明中，由于活性炭是一种多孔径的炭化物，有极丰富的孔隙构造，具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可将在用切削液中的某些污染物吸附而达到去除效果。活性炭可以选自木质炭、壳炭或煤质炭中的至少一种。考虑到过滤流量，一般以粒度约为直径1毫米的为佳。而白土由于具有较大的比表面积和孔容，具有特殊的吸附能力，所以也可以用于在用切削液中吸附其中的污染物。

[0016] 本发明中，可以在靠近出口5方向、第一层过滤膜之上设置一环形滤膜压盖，用于固定过滤膜。容器4可以选用塑料、橡胶等可以用手施与压力、易变形且能够自动恢复容器原有形状的弹性材料，以保证用手施压就可以挤出液体或者利用负压吸入液体。出样头6与出口5之间可以通过压扣、螺纹等方式连接。

[0017] 本发明使用时还可以配置一个带有长吸液嘴的取样头，该取样头同样可以通过压扣、螺纹等方式与容器出口方便地连接固定。使用时，先将取样头固定在容器出口上，用手挤压容器至其发生一定形变后松手，利用大气压将待测切削液吸入预处理器中。这样能够方便、无污染的完成取样过程，避免在工厂现场因为没有合适的取样装备需要取样员把手伸进切削液中的尴尬局面。取样完成后，将取样头卸下，再把出样头连接在容器出口上，用手轻捏容器施加压力，使待测切削液通过出样头滴在折光仪上，由折光仪测试折光率并根据切削液浓度-折光率标准曲线换算得到浓度。

[0018] 本发明方法中，采用普通的定性或定量滤纸为第一层过滤膜，可以过滤除去铁屑等杂质，而微孔滤膜和吸附剂可以有效去除切削液中其它能够干扰折光仪读数的污染物。所以当在用的脏切削液经样品预处理器处理后，立即可以在折光仪上得到清晰的读数，并且该读数可真实地反映在用切削液的实际浓度，因此现场管理人员就可以利用折光仪测试各种在用的切削液样品，取得了意想不到的技术效果。

附图说明

[0019] 图1为本发明中使用的样品预处理器的结构示意图。

[0020] 图2为取样头示意图。

[0021] 图3为切削液浓度-折光率标准曲线。

[0022] 图1中，1为第一层过滤膜，2为微孔滤膜，3为吸附剂层，4为容器，5为出口，6为出样头。

[0023] 图2中，7为取样头。

[0024] 图3中，X轴为折光率n，Y轴为切削液浓度C。

[0025] 下面通过实施例对本发明作进一步的阐述。

具体实施方式

[0026] 折光仪测试浓度的原理是水中溶解了其它物质以后折光率会增大，溶解或分散的物质越多，溶液的折光率变化越大，且满足切削液浓度C(％)＝折光率n×换算因子f。因此根据折光率随溶质浓度的变化规律，可以通过折光仪测出切削液的折光率，然后对照标准曲线或根据换算因子，即可得出切削液的浓度。

[0027] 首先建立标准曲线，将切削液原液配制成一系列不同浓度的标准溶液，用折光仪测定其折光率，然后根据所测数据绘出切削液浓度-折光率(C-n)标准曲线，见图3。

[0028] 【实施例1～8】

[0029] 将已知浓度的切削液加入到图1所示的样品预处理器中，然后用折光仪测其折光率，从而换算出切削液浓度。其中预处理器的出样头中各层过滤膜和吸附剂的情况见表1，测试结果见表2。

[0030] 表1预处理器的过滤膜结构

[0031]实施例 第一层过滤膜 吸附剂 第二层过滤膜 第三层过滤膜 第四层过滤膜
1 定性滤纸 - 3微米微孔滤膜 - -
2 定量滤纸 木质炭 5微米微孔滤膜 - -
3 定性滤纸 - 8微米微孔滤膜 3微米微孔滤膜 -
4 定性滤纸 - 1.2微米微孔滤膜- -
5 定量滤纸 白土 3微米微孔滤膜 - -
6 定量滤纸 - 0.5微米微孔滤膜- -
7 定量滤纸 白土 6微米微孔滤膜 3微米微孔滤膜 1.2微米微孔滤膜
8 定性滤纸 椰壳炭 7微米微孔滤膜 - -

[0032] [0032]表2使用预处理器测试结果

[0033]

[0034] 由表2可见，使用样品预处理器处理后能够准确测得切削液的真实浓度。

[0035] 【实施例9～16】

[0036] 从工厂现场取来已经变脏的切削液，分别用实施例2的样品预处理器处理，再用折光仪测其浓度，结果见表3。

[0037] 表3现场使用切削液的测试结果

[0038]实施例 切削液类型 使用预处理器后折光率(n)换算的浓度C
9 乳化液A 5.2 5.2
10 乳化液B 3.3 3.3
11 乳化液C 7.1 7.1
12 微乳液A 3.6 5.7
13 微乳液B 4.5 7.2
14 微乳液C 2.8 4.3
15 合成液A 4.2 7.5
16 合成液B 2.5 4.5

[0039] 【比较例1～8】

[0040] 从工厂现场取来已经变脏的切削液，采用酸解破乳法、化学滴定法、折光仪直接测试浓度以及分别用实施例2的样品预处理器处理后再用折光仪测其浓度，结果见表4。

[0041] 表4现场使用切削液的测试结果

[0042]

[0043] 由表4可见，现场使用的切削液经样品预处理器处理后，可以精确的读出折光率并换算出切削液的真实浓度。