CN109765144B - 粘度计测量机构以及钻井液综合性能智能检测分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及粘度测量设备领域，涉及一种粘度计测量机构以及钻井液综合性能智能检测分析系统。该粘度计测量机构包括机架以及分别安装于机架的料杯、旋转装置、测量装置、用于加热料杯的加热装置以及用于搅动料杯内物料的搅拌装置；旋转装置包括外筒以及用于带动外筒进出料杯且相对于料杯转动的外筒驱动组件，外筒驱动组件安装于机架，外筒驱动组件与外筒连接；测量装置包括粘度计以及用于带动粘度计进出料杯且位于外筒内的粘度计驱动组件，粘度计驱动组件安装于机架，粘度计与粘度计驱动组件连接。其一体化设置，操作简单，测量结果准确。此外，本发明实施例提供的钻井液综合性能智能检测分析系统，其能够为钻井液的粘度提供准确的检测结果。

Description

粘度计测量机构以及钻井液综合性能智能检测分析系统

技术领域

本发明涉及粘度测量设备领域，具体而言，涉及一种粘度计测量机构以及钻井液综合性能智能检测分析系统。

背景技术

粘度计用于测量流体(液体和气体)的粘度的仪器。粘度是表示流体在流动时，流体内部发生内摩擦的物理量，是流体反抗形变的能力，是用来鉴定某些成品或半成品的一项重要指标。粘度随流体不同而不同，随温度变化而变化。主要有毛细管粘度计，旋转粘度计和落球粘度计三类，现有的旋转粘度计在测量时操作麻烦。

发明内容

本发明的目的，例如包括提供一种粘度计测量机构，其一体化设置，操作简单，测量结果准确。

本发明的目的还包括提供一种钻井液综合性能智能检测分析系统，其能够为钻井液的粘度提供准确的检测结果。

为了实现上述至少一种目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种粘度计测量机构，其包括机架以及分别安装于机架的料杯、旋转装置、测量装置、用于加热料杯的加热装置以及用于搅动料杯内物料的搅拌装置；旋转装置包括外筒以及用于带动外筒进出料杯且相对于料杯转动的外筒驱动组件，外筒驱动组件安装于机架，外筒驱动组件与外筒连接；测量装置包括粘度计以及用于带动粘度计进出料杯且位于外筒内的粘度计驱动组件，粘度计驱动组件安装于机架，粘度计与粘度计驱动组件连接。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述外筒驱动组件包括外筒安装座、外筒升降气缸、外筒转动气缸以及外筒旋转驱动电机，外筒升降气缸安装于机架，外筒转动气缸安装于外筒升降气缸的顶部，安装座连接至外筒转动气缸，外筒可旋转的安装于安装座，外筒旋转驱动电机与外筒传动连接。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述外筒驱动组件还包括同步带和主动轮，外筒旋转驱动电机与主动轮连接，同步带套设于主动轮和外筒的表面。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述粘度计驱动组件包括粘度计安装座、粘度计升降气缸以及粘度计转动气缸，粘度计升降气缸安装于机架，粘度计转动气缸安装于粘度计升降气缸的顶部，粘度计安装座连接至粘度计转动气缸，粘度计连接至粘度计安装座。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述粘度计包括内筒、中空连接柱、扭簧、码盘以及放大镜，中空连接柱连接至粘度计安装座，中空连接柱的一端与内筒连接，另一端与通过扭簧与码盘连接，放大镜设置于码盘的上表面。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述粘度计还包括编码器，编码器位于码盘的上方且连接至粘度计安装座。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述加热装置包括多个相互独立且间隔设置的加热板以及用于驱动加热板移动的加热板气缸，多个加热板围成供料杯放入的安装腔，多个加热板可移动以与料杯的外壁接触或脱离。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述机架设置有加热板气缸安装架，加热板气缸为三爪气缸且安装于加热板气缸安装架上，机架上开设有供加热板滑动的滑槽，加热板为三个且均为弧形，每个加热板设置有嵌设于滑槽内的滑块，滑块与加热板气缸连接。

可选地，在本发明的优选实施方式中，上述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌电机移动气缸以及搅拌电机升降气缸，搅拌电机与搅拌电机移动气缸连接，搅拌电机移动气缸与搅拌电机升降气缸连接，搅拌电机升降气缸安装于机架。

一种钻井液综合性能智能检测分析系统，其包括粘度计测量机构。

本发明实施例的有益效果例如包括：

本发明实施例提供的粘度计测量机构通过在机架上一体配制料杯、旋转装置、测量装置、加热装置以及搅拌装置，能够自动实现物料粘度测试的一系列操作，操作简单，能够减少人工操作和人工干预，提升粘度检测效率，此外，本实施例中将外筒和粘度计分别设置于料杯的两侧，并且利用外筒驱动组件和粘度计驱动组件分别控制，能够减小彼此之间的影响，提高检测准确性。此外，本发明实施例提供的钻井液综合性能智能检测分析系统，其能够为钻井液的各项性能提供准确的检测结果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的粘度计测量机构在第一视角下的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的粘度计测量机构在第二视角下的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的粘度计测量机构的测量装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的粘度计测量机构在第三视角下的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的钻井液综合性能智能检测分析系统的结构示意图。

图标：100-粘度计测量机构；110-机架；111-安装板；112-支架；113-滑槽；120-料杯；130-旋转装置；131-外筒；132-外筒驱动组件；133-外筒安装座；134-外筒升降气缸；135-外筒转动气缸；136-外筒旋转驱动电机；140-测量装置；141-粘度计；1411-内筒；1412-中空连接柱；1413-码盘；1414-扭簧安装孔；1415-放大镜；1416-编码器；1417-第一圆盘；1418-第二圆盘；142-粘度计驱动组件；143-粘度计安装座；144-粘度计升降气缸；145-粘度计转动气缸；150-加热装置；151-加热板；152-加热板气缸；153-加热板气缸安装架；154-滑块；160-搅拌装置；161-搅拌电机；162-搅拌电机移动气缸；163-搅拌电机升降气缸；10-钻井液综合性能智能检测分析系统；200-机箱；300-泥浆罐；400-检测液配制机构；500-浓度检测机构；600-人机界面。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1，本实施例提供一种粘度计测量机构100，其包括机架110、料杯120、旋转装置130、测量装置140、加热装置150以及搅拌装置160。

其中，机架110用于安装上述料杯120、旋转装置130、测量装置140、加热装置150以及搅拌装置160。本实施例中，机架110包括安装板111和支架112，支架112将安装板111撑起以形成一个安装空间，以便旋转装置130、测量装置140、加热装置150以及搅拌装置160进行安装和升降。

料杯120用于盛放待检测的物料。

请结合参阅图1和图2，本实施例中，将旋转装置130和测量装置140共同作为测量的工作组件。具体地，旋转装置130包括外筒131以及用于带动外筒131进出料杯120且相对于料杯120转动的外筒驱动组件132，外筒驱动组件132安装于机架110，外筒驱动组件132与外筒131连接；测量装置140包括粘度计141以及用于带动粘度计141进出料杯120且位于外筒131内的粘度计驱动组件142，粘度计驱动组件142安装于机架110，粘度计141与粘度计驱动组件142连接。通过将外筒131和粘度计141分别用不同的驱动组件来带动，实现自动化控制，且分步控制，精确度更高。

外筒驱动组件132包括外筒安装座133、外筒升降气缸134、外筒转动气缸135以及外筒旋转驱动电机136，外筒升降气缸134安装于机架110，外筒转动气缸135安装于外筒升降气缸134的顶部，也即是将外筒转动气缸135安装于外筒升降气缸134远离机架110的一端，安装座连接至外筒转动气缸135，外筒131可旋转的安装于安装座，外筒旋转驱动电机136与外筒131传动连接。在外筒升降气缸134的活塞杆升降时，会带动外筒转动气缸135一并上下运动，进而带动安装至外筒转动气缸135上的安装座一起上下运动，而外筒131连接至安装座，因此外筒131也随之上下运动。外筒转动气缸135能够带动安装座和外筒131转动，而外筒旋转驱动电机136能够通过同步带(图未示)和主动轮(图未示)带动外筒131旋转，以进行测量。具体地，外筒旋转驱动电机136与主动轮连接，同步带套设于主动轮和外筒131的表面，通过外筒旋转驱动电机136带动主动轮转动，主动轮通过同步带带动外筒131旋转。

粘度计驱动组件142包括粘度计安装座143、粘度计升降气缸144以及粘度计转动气缸145，粘度计升降气缸144安装于机架110，粘度计转动气缸145安装于粘度计升降气缸144的顶部，粘度计安装座143连接至粘度计转动气缸145，粘度计141连接至粘度计安装座143。粘度计升降气缸144能够带动粘度计转动气缸145以及粘度计安装座143上下运动，而粘度计转动气缸145能够带动粘度计安装座143以及安装于粘度计安装座143的粘度计141转动。

本实施例中，旋转装置130和测量装置140分别位于料杯120的两侧，在测量时，先利用外筒驱动组件132将外筒131升起，并转动至料杯120的上方，接着将外筒131下降至料杯120内。然后利用粘度计驱动组件142将粘度计141升起，并转动至料杯120的上方，接着将粘度计141下降至外筒131内。接着利用外筒旋转驱动电机136带动外筒131转动，此时通过粘度计141测量流体的粘度。整个过程实现自动化操作，操作方便，并且分别对粘度计141和外筒131进行控制，精度更佳。

其中，请结合参阅图2和图3，粘度计141包括内筒1411、中空连接柱1412、扭簧(图未示)、码盘1413、放大镜1415以及编码器1416，中空连接柱1412连接至粘度计安装座143，中空连接柱1412的一端与内筒1411连接，另一端与通过扭簧与码盘1413连接，本实施例中，扭簧安装于扭簧安装孔1414内，放大镜1415设置于码盘1413的上表面，编码器1416位于码盘1413的上方且连接至粘度计安装座143。通过将粘度计141的内筒1411置于外筒131内，外筒131和内筒1411之间的间隙内的流体在随着外筒131转动时，由于流体的粘度会带动内筒1411发生一定的偏转，进而带动码盘1413扭转产生读数，记录读数完成后，粘度计141和外筒131的各个气缸依次复位。

中空连接柱1412与内筒1411可拆卸连接，具体到本实施例中，是通过螺纹连接，在安装和拆卸内筒1411时，通过顺时针或逆时针的转向从而实现安装和拆卸。本实施例中，在中空连接柱1412靠近内筒1411的一端设置有第一圆盘1417和第二圆盘1418，第一圆盘1417和第二圆盘1418通过轴连接，且第一圆盘1417和中空连接柱1412可拆卸连接，第二圆盘1418设置有螺纹槽，内筒1411可拆卸地连接至第二圆盘1418，由于中空连接柱1412每次测试完成后需要及时清洗擦干，并且在清洗时应该用手指堵住锥孔，以便赃物和液体进入腔内，本实施例中，通过在中空连接柱1412和内筒1411之间设置第一圆盘1417和第二圆盘1418，能够有效的避免在外筒131转动过程中带起的泥浆进入中空连接柱1412，进一步地，第一圆盘1417的直径大于第二圆盘1418的直径，形成双重防护，保证精度。进一步地，请参阅图4，本实施例中，加热装置150用于对料杯120内的物料进行加热，加热装置150的结构有多种，具体到本实施例中，加热装置150包括多个相互独立且间隔设置的加热板151以及用于驱动加热板151移动的加热板气缸152，在机架110设置有加热板气缸安装架153，加热板气缸152安装于上述加热板气缸安装架153上，多个加热板151围成供料杯120放入的安装腔，多个加热板151可移动以与料杯120的外壁接触或脱离。

本实施例中，加热板气缸152为三爪气缸，机架110上开设有供加热板151滑动的滑槽113，加热板151为三个且均为弧形，弧形的结构能够与料杯120的外壁贴合更加紧密，加热效果更好。每个加热板151设置有嵌设于滑槽113内的滑块154，滑块154与加热板气缸152连接。采用多个相互独立的加热板151对料杯120进行加热，通过加热板气缸152控制加热板151移动以接触或脱离料杯120，实现对料杯120的加热或未加热状态，操作方便。

此外，请返回参阅图1和图2，搅拌装置160用于对料杯120内的物料进行搅拌，使其混合均匀。本实施例中，搅拌装置160包括搅拌电机161、搅拌电机移动气缸162以及搅拌电机升降气缸163，搅拌电机161与搅拌电机移动气缸162连接，搅拌电机移动气缸162与搅拌电机升降气缸163连接，搅拌电机升降气缸163安装于机架110。搅拌电机升降气缸163能够驱动搅拌电机移动气缸162以及搅拌电机161一同向上运动，当运动到位后，搅拌电机移动气缸162能够驱动搅拌电机161前后移动，并移动至料杯120的上方，接着再通过搅拌电机升降气缸163驱动搅拌电机移动气缸162以及搅拌电机161向下运动至料杯120内，然后搅拌电机161开始搅拌以混合料杯120内的物料，待混合完成后，搅拌电机移动气缸162以及搅拌电机升降气缸163带动搅拌电机161复位。

粘度计测量机构100的工作原理是：操作人员将料杯120注入泥浆后，开启设备，加热板气缸152带动加热板151包裹料杯120，开始加热，搅拌电机升降气缸163上升到位，接着搅拌电机移动气缸162驱动搅拌电机161移动至料杯120的上方，搅拌电机升降气缸163下降并带动搅拌电机161下降至料杯120内开始搅拌，搅拌完成后复位。外筒升降气缸134动作上升，外筒转动气缸135将外筒131转动至料杯120的上方后下降，外筒131下降至料杯120内，粘度计升降气缸144上升，上升到位后粘度计转动气缸145将粘度计141转动至料杯120的上方后下降至外筒131中，到位后，外筒旋转驱动电机136启动，外筒131旋转，外筒131和粘度计141的内筒1411之间因泥浆自身粘性带动粘度计141的码盘1413扭转产生读数，记录读数完成后，粘度计141和外筒131的各个气缸依次复位，操作人员清洗搅拌杆、外筒131和内筒1411。

此外，请参阅图5，本发明实施例还提供了一种钻井液综合性能智能检测分析系统10，其具体包括粘度计测量机构100、机箱200、泥浆罐300、检测液配制机构400、浓度检测机构500以及人机界面600。

其中，机箱200用于用于安装上述泥浆罐300、粘度计测量机构100、检测液配制机构400、浓度检测机构500以及人机界面600。泥浆罐300与粘度计测量机构100以及检测液配制机构400连通，用于为粘度计测量机构100和检测液配制机构400提供泥浆。粘度计测量机构100的具体结构请参阅上文，其用于对泥浆的粘度进行检测。检测液配制机构400用于将泥浆稀释以配制成特定的待检测的稀释液。浓度检测机构500与检测液配制机构400连通，用于将检测液配制机构400配制的稀释液进行浓度检测。人机界面600同时与泥浆罐300、粘度计测量机构100、检测液配制机构400以及浓度检测机构500电连接。

在本申请的其他实施方式中，上述泥浆罐300、检测液配制机构400、浓度检测机构500以及人机界面600不限于本申请说明书附图中的具体结构，还可以是现有技术，例如泥浆罐300可以为市售的各种类型大小的可以进出液的罐体或存储罐等等。检测液配制机构400可以包括手动配制的各种实验室常规设备。浓度检测机构500例如可以为现有的用于离子浓度检测的设备，或者污泥浓度检测设备等等。

在本申请的其他实施方式中，也可以不包括人机界面600。本实施例中提供的钻井液综合性能智能检测分析系统10能够实现对钻井液的各项性能(例如粘度、浓度)提供准确的检测结果。

综上所述，本发明实施例提供的粘度计测量机构100通过在机架110上一体配制料杯120、旋转装置130、测量装置140、加热装置150以及搅拌装置160，能够自动实现物料粘度测试的一系列操作，操作简单，能够减少人工操作和人工干预，提升粘度检测效率，此外，本实施例中将外筒131和粘度计141分别设置于料杯120的两侧，并且利用外筒驱动组件132和粘度计驱动组件142分别控制，能够减小彼此之间的影响，提高检测准确性。此外，本发明实施例提供的钻井液综合性能智能检测分析系统10，其能够为钻井液的各项性能提供准确的检测结果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种粘度计测量机构，其特征在于，其包括机架以及分别安装于所述机架的料杯、旋转装置、测量装置、用于加热所述料杯的加热装置以及用于搅动所述料杯内物料的搅拌装置；所述旋转装置包括外筒以及用于带动所述外筒进出所述料杯且相对于所述料杯转动的外筒驱动组件，所述外筒驱动组件安装于所述机架，所述外筒驱动组件与所述外筒连接；所述测量装置包括粘度计以及用于带动所述粘度计进出所述料杯且位于所述外筒内的粘度计驱动组件，所述粘度计驱动组件安装于所述机架，所述粘度计与所述粘度计驱动组件连接；所述旋转装置和所述测量装置分别位于所述料杯的两侧；所述外筒驱动组件包括外筒安装座、外筒升降气缸、外筒转动气缸以及外筒旋转驱动电机，所述外筒升降气缸安装于所述机架，所述外筒转动气缸安装于所述外筒升降气缸的顶部，所述安装座连接至所述外筒转动气缸，所述外筒可旋转的安装于所述安装座，所述外筒旋转驱动电机与所述外筒传动连接；

所述加热装置包括多个相互独立且间隔设置的加热板以及用于驱动所述加热板移动的加热板气缸，多个所述加热板围成供所述料杯放入的安装腔，多个所述加热板可移动以与所述料杯的外壁接触或脱离；所述机架设置有加热板气缸安装架，所述加热板气缸为三爪气缸且安装于所述加热板气缸安装架上，所述机架上开设有供所述加热板滑动的滑槽，所述加热板为三个且均为弧形，每个所述加热板设置有嵌设于所述滑槽内的滑块，所述滑块与所述加热板气缸连接。

2.根据权利要求1所述的粘度计测量机构，其特征在于，所述外筒驱动组件还包括同步带和主动轮，所述外筒旋转驱动电机与所述主动轮连接，所述同步带套设于所述主动轮和所述外筒的表面。

3.根据权利要求1所述的粘度计测量机构，其特征在于，所述粘度计驱动组件包括粘度计安装座、粘度计升降气缸以及粘度计转动气缸，所述粘度计升降气缸安装于所述机架，所述粘度计转动气缸安装于所述粘度计升降气缸的顶部，所述粘度计安装座连接至所述粘度计转动气缸，所述粘度计连接至所述粘度计安装座。

4.根据权利要求3所述的粘度计测量机构，其特征在于，所述粘度计包括内筒、中空连接柱、扭簧、码盘以及放大镜，所述中空连接柱连接至所述粘度计安装座，所述中空连接柱的一端与所述内筒连接，另一端与通过所述扭簧与所述码盘连接，所述放大镜设置于所述码盘的上表面。

5.根据权利要求4所述的粘度计测量机构，其特征在于，所述粘度计还包括编码器，所述编码器位于所述码盘的上方且连接至所述粘度计安装座。

6.根据权利要求1所述的粘度计测量机构，其特征在于，所述搅拌装置包括搅拌电机、搅拌电机移动气缸以及搅拌电机升降气缸，所述搅拌电机与所述搅拌电机移动气缸连接，所述搅拌电机移动气缸与所述搅拌电机升降气缸连接，所述搅拌电机升降气缸安装于所述机架。

7.一种钻井液综合性能智能检测分析系统，其特征在于，其包括如权利要求1-6任一项所述的粘度计测量机构。

Images