针对石油产品化验过程中，润滑脂锥入度试验的恒温控制受环境温度制约，耗时长、误差大、影响试验效率等问题，提出了将金属浴温控技术应用于锥入度测定的思路，并研制基于金属浴温控技术的全自动石油产品锥入度测定仪，通过一系列的试验测试，证明该测试仪具有良好的应用效果和推广应用价值。

当前，部分石油产品质量检测的常规试验方法存在人为误差大、试验效率低等问题，迫切需要引进最新科技成果实现精准高效的石油产品质量检测[1]。在常规化验项目中，润滑脂锥入度试验的恒温控制一般采用水浴或空气浴的方式，恒温试验条件要求较高，且严重制约试验效率。本文介绍的基于金属浴温控技术的全自动石油产品锥入度测定仪充分发挥金属浴升温(制冷)速度快、控温精准的优点，大幅提高试验效率，为石油产品质量检测设备向信息化转型升级进行了有益探索。

1 当前润滑脂锥入度检测存在的不足

锥入度主要用来表示润滑脂的稠度，是正确选用润滑脂的重要依据之一。由于温度对试验结果影响较大，润滑脂和石油脂锥入度测定法(GB/T269—1991)[2]中明确了采用水浴或空气浴保持25℃±0.5℃的试验条件。我国地域辽阔，各级石油产品化验室分布广泛，不同季节时段以及不同地点环境温度差异明显，受基层化验室条件制约，难以保持恒温条件，从而导致锥入度试验受环境温度影响较大[3,4]，例如同批出厂的润滑脂同一时期在广东福建沿海地区的化验结果较北方明显偏大，甚至出现卡边、不合格的情况(见表1)，同批油料在同一地点不同季节化验结果也存在较大差异(见表2)。

目前，润滑脂锥入度试验大都以水浴为主，普遍存在温场波动大的问题，且控温精度一般，尤其在25℃附近，温场波动大，不利于润滑脂试样的恒温保持，导致试验结果受其影响，甚至平行试验超出重复性允差。在环境温度与25℃相差较大时，采用水浴进行恒温，需要尽量使装试样的润滑脂工作器浸没以确保试样达到要求的温度，然而在取放过程中易导致试样与水接触，反复操作增加了试验人员的工作量。同时，水浴加热制冷过程中液位变化也会影响恒温效果，对试验结果带来不利影响。在野外等非常规条件下，恒温水浴及制冷设备不便携带，导致石油产品的锥入度化验难以在规定条件下进行，为石油产品质量判定带来困难。

2 金属浴温控技术的特点

金属浴温控技术是采用程序控制的恒温技术，相比传统的液体浴(如水浴、油浴、酒精浴等)和空气浴，金属浴具有以下特点:

1)控温精准提高效率

金属浴的升温、制冷速度较传统液体浴明显提高，同时采用铂电阻高精度温度传感器[5]实时感知温场变化，通过PID控制器[6,7,8,9]进行加热、制冷量的程序控制，能够快速实现预设温度值±0.1℃范围内的控温精度，较锥入度试验方法要求的±0.5℃精度明显提高;

2)绿色环保无毒无害

相比液体浴，金属浴无需提供硅油、乙二醇、高纯酒精等有机试剂，这些化学试剂在加热以及恒温过程中带来的挥发及高温分解会产生大量有毒有害物质，危害操作人员的身体健康，高温试验条件下，液体浴中的试剂纯度不够或混入水分等其它杂质将导致爆沸等意外，使操作人员面临较大的安全风险，液体浴所需的部分试剂的采购对于偏远单位存在诸多不便，而金属浴无需化学试剂，解决了上述采购、安全风险等诸多难题;

3)易于集成方便携带

通过科学设计，金属浴可以作为分析检测仪器的一部分进行系统集成，并通过系统优化进一步减小整机体积，避免了额外配备液体浴容器，整机不便携带等问题。

此外，水浴、油浴容器在长期使用过程中普遍存在锈蚀、渗漏等问题，这些问题在恒温金属浴面前迎刃而解。鉴于金属浴温控技术的优点，目前国内外已将其广泛应用于各种分析检测仪器，同时部分石油产品试验方法标准也逐渐增加对金属浴使用的认可，明确了使用金属浴的步骤、注意事项及结果认同等内容。金属浴作为一种新型控温手段，引入石油产品锥入度测定仪器，有利于油品化验向信息化、智能化发展。