專利名稱:毛細(xì)管流變儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于一種測(cè)定牛頓液或非牛頓液,特別是測(cè)定石油或地質(zhì)鉆井液流變參數(shù),和減阻特性的自動(dòng)毛細(xì)管粘度計(jì)。
目前,國內(nèi)已有橋式自動(dòng)毛細(xì)管粘度計(jì)(中國專利87209341),它的差壓測(cè)量系統(tǒng)是由四個(gè)園斷面毛細(xì)管和兩個(gè)差壓傳感器所組成的橋式差壓測(cè)量流路,其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,雖然測(cè)量精度較高,但不適用于非牛頓液,特別是石油和地質(zhì)鉆井液流變參數(shù),和減阻特性的在線或離線測(cè)量。
本實(shí)用新型的目的,在于提供一種能手動(dòng)或自動(dòng)連續(xù)的,在線或離線測(cè)量剪切速率在100~100000倒秒范圍內(nèi)的牛頓液或非牛頓液,特別是石油或地質(zhì)鉆井液流變參數(shù),和減阻特性的自動(dòng)毛細(xì)管流變儀。
本實(shí)用新型的目的,是由液體穩(wěn)壓、恒流,差壓測(cè)量,控制、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng),以及液體收集、回流系統(tǒng)組成的自動(dòng)毛細(xì)管流變儀來實(shí)現(xiàn)的,其特征在于差壓測(cè)量系統(tǒng)由一個(gè)狹縫式毛細(xì)管,和一個(gè)安裝在該毛細(xì)管的管壁上的壓力傳感器組成。
本實(shí)用新型的狹縫式毛細(xì)管的狹縫寬度(a)與狹縫高度(b)之比(a/b)大于或等于10,而且其相當(dāng)直徑(D當(dāng))小于或等于3毫米,在離液體入口等于或大于40個(gè)相當(dāng)直徑(D當(dāng))的長度,與狹縫一半寬度(a/2)相交處的管壁上,開有直徑(d)為0.5~1.0毫米,或等于壓力傳感器直徑的測(cè)壓孔。
本實(shí)用新型所采用的狹縫式毛細(xì)管,雖然斷面當(dāng)量尺寸為毛細(xì)管尺寸,但實(shí)際斷面尺寸較大,有利于傳感器的安裝和非牛頓液的流動(dòng),特別是帶有固體顆粒的石油或地質(zhì)鉆井液在管內(nèi)的流動(dòng)。通過更換所配備的狹縫式毛細(xì)管或壓力傳感器,可測(cè)定剪切速率在100~100000倒秒范圍內(nèi)的液體流變特性,特別適用于測(cè)定高剪切速率下非牛頓液的流變特性。另外,由于采用了計(jì)算機(jī)和帶操作控制器的電控計(jì)量泵,空氣包式的穩(wěn)壓器,液體收集和回流系統(tǒng),保證了在穩(wěn)定壓頭下,手動(dòng)或自動(dòng)連續(xù)的在線或離線測(cè)定液體流變參數(shù)和減阻特性。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1是本實(shí)用新型的測(cè)量流程圖。
圖2是本實(shí)用新型的狹縫式毛細(xì)管示意圖。
更換上狹縫寬度(a)為50毫米,狹縫高度(b)為1.0毫米,管長為1米的狹縫式毛細(xì)管,和在離液體入口等于10厘米,與狹縫一半寬度(a/2)為25毫米的相交處的狹縫式毛細(xì)管的管壁的測(cè)壓孔上,安裝上PTV-1型壓力傳感器。
關(guān)閉直通閥(2)和(6),啟動(dòng)電控計(jì)量泵(1),被測(cè)液由池槽(8),經(jīng)過濾器(7)和(4),泵入帶壓力表(5)的穩(wěn)壓器(3),待液體充滿狹縫式毛細(xì)管(9)后,停泵,待毛細(xì)管中液體靜止時(shí),由計(jì)算機(jī)(12)采集壓力傳感器的零點(diǎn)值,隨后再開泵,由計(jì)算機(jī)(12)經(jīng)過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(D/A)、處于自動(dòng)位置的操作控制器(13),按程序控制電控計(jì)量泵(1)的排量及排量變化,由帶壓力表(5)的穩(wěn)壓器(3)監(jiān)視和穩(wěn)定壓力,使所需流量的被測(cè)液,經(jīng)狹縫式毛細(xì)管(9)、液體收集器(11),又回流到池槽(8)。在上述流動(dòng)過程中,壓力傳感器(10)按程序控制的時(shí)間,及時(shí)將測(cè)得的壓力電信號(hào)放大后,經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)送入計(jì)算機(jī)(12),經(jīng)計(jì)算機(jī)采集處理后,處理結(jié)果被送至數(shù)據(jù)輸出裝置(14),可采用屏幕顯示,打印輸出,以及繪制流變曲線等方式自動(dòng)輸出測(cè)定結(jié)果。
手動(dòng)測(cè)量時(shí),只需將操作控制器(13)置于手動(dòng)位置,電控計(jì)量泵的排量由手動(dòng)控制即可。
權(quán)利要求1.一種毛細(xì)管流變儀,由液體穩(wěn)壓、恒流,差壓測(cè)量,控制、數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng),以及液體收集、回流系統(tǒng)組成,其特征在于差壓測(cè)量系統(tǒng)由狹縫式毛細(xì)管和一個(gè)安裝在該毛細(xì)管器壁上的壓力傳感器組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛細(xì)管流變儀,其特征在于狹縫式毛細(xì)管的狹縫寬度(a)與狹縫高度(b)之比(a/b)大于或等于10,而且其相當(dāng)直徑(D當(dāng))小于或等于3毫米,在離液體入口處等于或大于40個(gè)相當(dāng)直徑(D當(dāng))的長度。與狹縫一半寬度(a/2)相交處的管壁上,開有直徑(d)為0.5~1毫米,或等于壓力傳感器直徑的測(cè)壓孔。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種可在線(或離線)測(cè)量牛頓液或非牛頓液流變參數(shù)和減阻特性的自動(dòng)毛細(xì)管流變儀,特別適用于石油或地質(zhì)鉆井洗井液流變性的在線測(cè)量。它由液體穩(wěn)壓、恒流,差壓測(cè)量,自動(dòng)控制,數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)以及液體收集、回流系統(tǒng)組成,通過更換所配的壓力傳感器和狹縫式毛細(xì)管可擴(kuò)大測(cè)量范圍,能手動(dòng)或自動(dòng)連續(xù)測(cè)量剪切速率為100~100000倒秒的液體流變參數(shù)和減阻特性。手動(dòng)測(cè)量誤差等于或小于1%,自動(dòng)測(cè)量誤差等于或小于3%。
文檔編號(hào)G01N11/00GK2085960SQ9120347
公開日1991年10月2日 申請(qǐng)日期1991年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月6日
發(fā)明者黃逸仁, 賴瓊芳, 余國久, 周恩惠 申請(qǐng)人:西南石油學(xué)院