CN110687309A - 钻井液综合性能自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了钻井液综合性能自动检测系统，包括粘度测定系统、水分析系统；粘度测定系统包括废液桶、活动盘、灌浆组件、清洗组件以及测量组件，水分析系统包括内杯取用组件、内杯回收组件、滤液检测组件。本发明的目的在于提供钻井液综合性能自动检测系统，以解决现有技术中钻井液粘度、水分析设备存在自动化程度低、耗费人力的问题，实现减小劳动强度、提高钻井液性能检测过程的自动化程度的目的。

Description

钻井液综合性能自动检测系统

技术领域

本发明涉及钻井液检测领域，具体涉及钻井液综合性能自动检测系统。

背景技术

钻井液性能检测中，表观粘度与滤失、滴定均是十分重要的检测项目，六转粘度、滤失量即各种离子含量是影响钻井液性能十分重要的参数。六转粘度计是测量钻井液粘度的常用物性分析仪器。粘度是流体物质的一种物理特性，它反映流体受外力作用时分子间呈现的内部摩擦力，物质的粘度与其化学成分密切相关。现有的六速粘度测量设备功能较为单一，只能对钻井液的粘度进行测量，钻井液测量完之后，还需要人工对测量使用的桨杯以及转子、转筒进行清洁，并且清洗产生的废液也得不到较好的处理，造成环境的污染。

钻井液(泥浆)在井内受压差的作用，部分水渗入地层，这种现象称为钻井液的失水性能或滤失特性。钻井液的失水量(滤失量)对该钻井液体系的稳定性有十分重要的影响，是维护井壁稳定性的重要参数，因此在钻井井场，钻井液工程师或钻井工程师都会频繁的对其进行测定。现有技术中的测定方式都是通过API失水仪或高温高压失水仪来进行测定，过程包括：翻转倒置仪器并打开盖子，向杯体内倒入待测钻井液，在盖子内表面铺好滤纸，重新装上盖子，再次翻转仪器整体，使盖子在下、杯体在上，悬挂杯体、加压、开始测定。每次测定过程需放置7.5min或30min，然后再人为读取得到的滤液量；每次完成测定后都需要翻转倒置仪器打开盖子，取出滤纸丢掉，再对杯体和盖子进行清洗、擦拭、晾干，浪费工程师的人力与时间。为了解决这个问题，申请人前期已递交了如下专利申请：用于失水量测定的一次性容器(2019215386883)、一种滤失量测定组件(2019108731972)，其技术方案的核心在于使用一次性杯子作为滤失过程中的内杯使用，再配合外杯，能够极大的减轻工作量，显著降低人力消耗，减少测定耗时、提高了测定效率。其中，外杯为固定结构，内杯使用专门的纸杯或塑料杯等一次性杯子，如何实现对内杯自动化的取用与收回，提高钻井液滤失检测的自动化程度是一个难题。并且，现有技术中虽然已经出现了滴定仪这类较为自动化的滴定设备，但是其一次只能够对一种离子进行滴定，导致工作效率低下。

综上，现有的钻井液粘度、水分析测试设备均存在自动化程度低、耗费人力的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供钻井液综合性能自动检测系统，以解决现有技术中钻井液粘度、水分析设备存在自动化程度低、耗费人力的问题，实现减小劳动强度、提高钻井液性能检测过程的自动化程度的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

钻井液综合性能自动检测系统，包括粘度测定系统、水分析系统；

所述粘度测定系统包括柜体，所述柜体包括下层、中层、上层，所述下层内设有废液桶，所述中层内设有积液箱，积液箱与废液桶通过水管连接，所述上层内设有工作台，所述工作台的顶部设有活动盘、灌浆组件、清洗组件以及测量组件，所述活动盘能够在工作台上绕着活动盘的圆心转动，活动盘上设有若干桨杯，桨杯的底部均设有连接管，连接管一端与桨杯内底连通，另一端伸入至积液箱内，所述连接管内均设有阀门；所述灌浆组件、清洗组件、测量组件依次设置在活动盘的外侧，所述灌浆组件包括第一驱动机构和导管，第一驱动机构能够带动导管插入至桨杯内；所述清洗组件包括第三驱动机构和清洗头，所述第三驱动机构能够将清洗头插入至桨杯内；所述测量组件包括第四驱动机构、转筒、第五驱动机构、转子，所述第四驱动机构能够带动转筒插入至桨杯内，第五驱动机构能够带动转筒转动；还包括第二输浆管和控制器，所述第二输浆管与导管连接，所述第一驱动机构、第三驱动机构、第四驱动机构以及第五驱动机构、阀门均与控制器连接；

所述水分析系统包括内杯取用组件、内杯回收组件、滤液检测组件；所述内杯取用组件包括用于内杯正向重叠的正放工位、从正放工位上逐个取出内杯的取杯机构、用于夹持取杯机构取出的内杯的夹持装置、用于移动所述夹持装置的输送机构、位于输送机构输送路径上的注浆装置、位于输送机构输送路径上的加压堵头；所述内杯回收组件包括用于从夹持装置上接过内杯的内杯夹具、用于驱动内杯夹具沿水平的轴线进行转动的第一转动机构、用于驱动内杯夹具沿竖直的轴线进行转动的第二转动机构、用于驱动内杯夹具升降的升降组件；还包括倒扣工位，所述倒扣工位用于内杯倒扣重叠；所述第二转动机构能够驱动内杯夹具抵达倒扣工位的正上方；所述滤液检测组件包括用于盛接从内杯中滤失的滤液的滤杯、与所述滤杯依次连接的接液杯、取液杯、注射泵、变位机构，所述变位机构的一个工位为废液排放端一、其余工位均连通至滴定杯；注射泵能够通过变位机构向不同工位输出液体。

本申请包括粘度测定系统与水分析系统两大部分，在使用时两者独立运作，只需将钻井液分别输入至粘度测定系统的桨杯内、水分析系统的注浆装置内，即可同步进行钻井液的表观粘度测量与滤失、滴定。

本申请中粘度测定系统使用时，将输浆管与待测量的钻井液连通，利用输浆管上的水泵将钻井液送入至导管内，利用第一驱动机构将与待检测的钻井液连接着的导管插入至桨杯内，实现了快速对待检测钻井液的进料，然后活动盘旋转，将装有待测钻井液的桨杯旋转至测量组件的下方，测量组件的第四驱动机构将转筒与转子插入至桨杯内，利用第五驱动机构带动转筒在桨杯内转盘，迫使桨杯内的钻井液转盘，最终作用于转子转动，从而实现了对桨杯内钻井液黏度的测量，上述中转子转动来测得钻井液的黏度的原理为现有技术；当测量组件在对该桨杯内的钻井液进行检测时，利用灌浆组件向下一个桨杯内输送清洗水，当完成对桨杯内钻井液的测量时，装有钻井液的桨杯旋转至下一个工位，装有清洗水的桨杯旋转至测量组件的下方，此时，第四驱动机构带动转筒和转子一起插入至装有清洗水的桨杯内，在第五驱动机构的作用下，迫使桨杯内的清洗水对转筒和转子进行清洗，并且在清洗的过程，第五驱动机构迫使转子和转筒在桨杯内上下移动，进一步提高对转子和转筒的清洗力度，从而实现了自动、快速对粘度检测设备中转子和转筒的清洗；而装有钻机液的桨杯利用连接管上的阀门排放至积液箱内之后，向该桨杯内注入清洗水，然后利用第三驱动机构，将清洗头插入桨杯内，利用清洗头对附着在桨杯内壁上的钻井液进行清洗；在清洗的过程中，桨杯中产生的废液均能够通过连接管内的阀门，将清洗产生的废液排入至积液箱内，再汇聚至废液桶内，完成对测量产生的废液集中回收的目的，实现了对清洗过程中产生废液的集中收集，避免了废液随意排放，污染环境。

本申请中水分析系统包括：

内杯取用组件中，正放工位用于内杯正向的依次重叠放置，其中所述正向，是指内杯的敞口端朝上、依次叠放。取杯机构用于从正放工位处逐个取出内杯，并将内杯转移至夹持装置上，通过夹持装置夹住取出的内杯，再通过输送机构将内杯输送至下一个工位。本方案解决了现有技术中只能够通过人力进行钻井液滤失检测操作的问题，显著降低了人力消耗、提高了自动化程度。夹持机构夹住内杯后，移动至注浆装置正下方，通过注浆装置注入待测定的钻井液。再将装入钻井液的内杯移动至加压堵头的正下方，通过加压堵头堵住内杯的敞口端并进行加压，实现正常的钻井液滤失测定。

内杯回收组件中，内杯夹具用于夹持完成滤失后剩余有钻井液的内杯，之后通过第二转动机构将其在水平方向上转动至合适位置，然后通过第一转动机构带动内杯夹具在竖直方向上进行转动，使其倾斜，将其中剩余的钻井液倾倒出来，之后再启动第二转动机构至合适位置，继续启动第一转动机构、带动内杯夹具继续在竖直方向上转动，直至被夹持的内杯敞口端朝下，通过升降组件使内杯下放即可。其中在内杯夹具夹住内杯后，也可通过升降组件驱动内杯夹具上行，从而稳定的将内杯提起再进行移动。本方案自动化程度高，克服了滤失量测定组件使用完成后，需要人为取出内杯并进行倾倒、丢弃的目的。内杯敞口端朝下倒扣放置，可以将使用完后的内被依次叠放，叠放到一定数量后再人工统一回收处理即可，因此本方案实现了提高内杯在滤失过程结束后的自动化回收处理的效果。其中，第一转动机构、第二转动机构、升降组件与内杯夹具之间的传动方式使用现有任意传动结构均可，包括但不限于输出端直接连接、间接连接、齿轮系的驱动、皮带链条等传动。内杯夹具的升降可以通过滑轨、导轨、滑槽、电机丝杠以及其余任意现有的升降方式实现，如通过气缸一次升降，或两级、甚至多级气缸分阶段多次升降完成。因此，只要能够实现第一转动机构、第二转动机构、升降组件各自效果的任意现有传动结构与连接方式，均应落在本申请的保护范围之内。

滤液检测组件中，滤杯盛接滤液，滤液进入接液杯进行存放。在需要进行滴定检测时，滤液从接液杯进入取液杯中，经注射泵泵送至不同工位。其中，注射泵与各工位之间的位置切换通过变位机构实现，通过变位机构的动作，使得注射泵的输出方向朝向不同的工位，从而根据设定需要将滤液注入至不同的滴定杯中，每个滴定杯可以通过现有滴定仪进行不同离子的滴定检测，进而实现快速进行不同离子的滴定检测的效果。此外，通过向系统内注入去离子水，再通过变位机构使得注射泵的输出端朝向废液排放端一，即可实现对整个系统管路的快速冲洗，从而解决了现有技术中只能够人力清洗的难题。本方案中，变位机构可采用任意现有技术，只需满足能够将注射泵中的液体输出方向切换至不同工位即可，本领域技术人员通过现有技术均可实现：如通过移动注射泵输出端的朝向或位置，或移动各工位的滴定杯，使其在需要时正对注射泵输出端口。

进一步的，所述灌浆组件还包括第一支撑架、横板，所述第一支撑架固定在工作台的顶部，所述第一驱动机构固定在第一支撑架的侧壁上，横板与第一驱动机构的输出端连接，所述横板上设有连接套，连接套贯穿在横板上，所述连接套内设有连接杆，所述连接杆设有通孔，导管穿插在通孔内，并且导管与通孔间隙配合；所述连接套的侧壁上设有连接头，连接头通过水管与其中一个废液桶连接，连接头与通孔连通；所述工作台的顶部还设有第一输浆管，所述第一输浆管一端伸入至工作台内，另一端上通过软管与导管的顶部连通；所述第一支撑架为L型结构，第一支撑架上设有第一加强筋和第一固定板，所述第一输浆管穿插在第一固定板上；还包括盖头，所述盖头与导管连接，并且连接杆插入至盖头的底部；所述横板上还设有传感器。

本技术方案设置的灌浆组件可以为浆杯提供测量所需的钻井液，将待测量的钻井液输浆管道与导管连接，待测量的钻井液通过管道流入至浆杯内，实现了对浆杯内的送料目的；同时，当需要对浆杯进行清洁时，设置的灌浆组件又能够为浆杯提供清洗液体，由于其中的一个废液桶通过水管与连接头连接，可以在该废液桶内储存清洗水，另外的废液桶用于收集废液，利用水管上的水泵将储存在废液桶内的清洗水送入至连接头内，由于导管与连接杆的通孔采用间隙配合，使得连接头处进入的水通过导管与通孔之间的间隙朝向流动，将附着在导管外壁上的测量钻井液冲洗至浆杯内，由于导管是插入在浆杯内进行输料的，使得导管的外壁附着有待测量钻井液，因此，本技术方案中利用设置的连接头能够保证向浆杯内输送清洗水的过程中，将附着在导管外壁的测量钻井液一起冲洗掉，提高了对测量设备的清洗效果；同时，在利用输浆组件为桨杯提供清洗水时，将输浆管与外界自来水连接，利用输浆管上的水泵将清洗水通过导管送入至桨杯内，由于在利用导管为桨杯提供测量所要的钻井液，一部分的钻井液会残留在导管内，因此，导管在输送清洁水的过程中，能够将残留在导管内的钻井液排入至桨杯内，从而实现了对残留在管路内的钻井液进行清理。设置的第一支撑架提高螺栓固定在工作台的顶部，实现了第一支撑架与工作台之间的固定，而设置的加强筋能够提高第一支撑架的强度，提高第一支撑架的使用寿命；由于导管与连接杆为间隙配合，为了避免连接头进入至连接杆与导管内的清洗水从顶部泄漏，故设置了盖头，用于对连接杆和导管顶部连接处进行密封，避免清洗水从连接杆的顶部泄漏；利用设置的传感器用于检测输送至桨杯内待测钻井液或者清洗液体的容量。

进一步的，所述清洗组件还包括第二支撑架、第二驱动机构、L结构的第一连接板，所述第二支撑架为L型结构，第二支撑架固定在工作台的顶部，第二支撑架上设有第二加强筋，所述第三驱动机构固定在第二支撑架上，所述第三驱动机构的输出端与第一连接板连接，第一连接板的侧壁上设有L型结构的支撑板，所述第二驱动机构固定在支撑板上，支撑板上设有喷头；所述清洗头包括清洗棒和若干毛刷，第二驱动机构的输出端与清洗棒连接，毛刷位于清洗棒的圆周外壁上，并且毛刷呈螺旋型分布在清洗棒的外壁上。本方案设置的第二支撑架通过螺栓与工作台的顶部固定，第二加强筋提高了第二支撑架的强度，设置的第二驱动机构为电机，工作时能够带动清洗棒旋转，第三驱动机构为液压缸，工作时，第三驱动机构的输出端带动第一连接板沿着竖直方向移动，从而带动清洗棒插入或者伸出至桨杯内，设置的喷头通过水管与装有清洗水的废液桶连接，能够将储存在废液桶内的清洗水输送至桨杯内，为清洗桨杯内壁提供所需的清洗水。当利用清洗组件在对桨杯内壁上的杂质进行清洗时，利用第三驱动机构将清洗头插入至桨杯内，然后第二驱动机构带动清洗棒旋转，清洗棒在旋转的过程中，利用设置在清洗棒外壁上的毛刷作用于桨杯的内壁，将附着在桨杯内壁上的杂质清刷掉，从而达到了对桨杯清洗的目的。

进一步的，所述测量组件还包括扭矩检测器、第三支撑架，所述第三支撑架固定在工作台上，所述第四驱动机构固定在第三支撑架的侧壁上，第四驱动机构的输出端上设有移动板，所述移动板上设有支撑板和矫正箱，所述第五驱动机构位于支撑板上，支撑板上还设有固定筒，转筒位于固定筒内，所述驱动驱动机构的输出端上还设有传动皮带，传动皮带与转筒连接；所述矫正箱内设有连接块，连接块能够在移动板上移动，所述连接块上设有凸块，凸块内设有安装套，安装套内设有第一弹簧，所述第一弹簧上设有两个压套，其中一个压套与扭矩检测器连接，另一个压套上设有调节螺母，所述扭矩检测器与转子连接；所述第四驱动机构的侧壁上还设有两条第二滑台，所述移动板上设有两个与第二滑台匹配的第二滑槽，第二滑台位于第二滑槽内；所述移动板的侧壁上还设有第一滑台，所述连接块上还设有与第一滑台匹配的第一滑槽，所述第一滑台位于第一滑槽内；所述连接块的两侧均设有固定螺栓，固定螺栓能够将连接块固定在第一滑台上。

本方案在进行粘度测量时，将装有待测物料的桨杯放入至转筒的下方，利用驱动带动移动板在竖直方向上朝下移动，使得转筒插入至装有液体的桨杯内，然后在调节连接块在移动板上的位置，使得转子伸入至转筒内，最后第五驱动机构工作，带动转筒转动，从而使得放置在桨杯内的待测液体也跟着转动，带动转子转动，转子转动的一定的角度，利用扭矩检测器可精准测出待测试液体在转子转动时所产生的扭矩数值，再经由扭矩数值可推算出待测试物料的粘度，上述利用扭矩检测器测得转子转动的扭矩数值的原理为现有技术，从而实现了对桨杯内物料粘度的测量，同时支撑板覆盖在桨杯上，保证桨杯内物料在转动的过程中不易飞溅出来；当需要对设备中的第一弹簧进行校正朝着时，利用钢绳将砝码吊在转子上，由于调节螺母上的压套与第一弹簧的圈连接，即压套的内壁上设有与第一弹簧相匹配的螺旋槽，第一弹簧位于压套的螺旋槽内，当旋转压套时，第一弹簧能够在压套内移动，因此，当旋转调节螺母时，压套将在第一弹簧的圈上移动，从而改变了第一弹簧的拉伸或压缩的长度，从而将第一弹簧作用于转子的弹力调节到规定的误差范围内，本方案中，只需要旋转调节螺母，便能够实现快速对第一弹簧伸缩量的调节，实现了对第一弹簧的校正。

第四驱动机构在工作时，能够带动移动板沿着竖直方向移动，而移动板上的第二滑槽与驱动机构上的第二滑台相连接，保证移动板在移动的过程中能够沿着第二滑台移动，提高移动板移动的精准性，避免移动板在移动的过程中发生偏斜；设置的第一滑台与第二滑槽用于对连接块导向的作用，保证连接块能够在移动板上沿着第一滑台方向移动，从而保证连接块下方的转子能够准确进入至转筒内；而设置的固定螺栓用于将连接块稳定固定在第一滑台上，当需要将转子插入至转筒内时，拧松固定螺栓，将移动块沿着第一滑台移动，从而使得转子顺利插入至转筒内，最后拧紧固定螺栓，使得固定螺栓作用于第一滑台，从而将连接块稳定固定在第一滑台上。凸块上设置的开口用于放置调节螺母，使得调节螺母能够在开口内转动。

优选的，设置的转筒的端口处设有凸边，凸边的直径大于固定筒的直径，从而能够将转筒放置在固定筒内，利用设置的固定筒对转筒进行限位，保证转筒能够在固定套内转动，而第五驱动机构输出端上设置的传动皮带套在转筒上，使得第五驱动机构工作时，第五驱动机构带动传动皮带转动，传动皮带在来带动转筒转动，从而实现了对转筒的转动。

进一步的，所述柜体包括若干支撑杆和连接件，所述支撑杆的截面为矩形结构，所述支撑杆的四个侧壁上均设有连接槽，连接槽沿支撑杆的长轴方向分布，并且连接槽的两端均与支撑杆的两端连通；所述连接件包括第一连杆、第二连杆以及滑块，所述第一连杆一端与第二连杆垂直连接，组成T字结构，另一端与滑块连接，所述第一连杆和第二连杆均位于支撑杆内，滑块位于支撑杆的端面上，所述支撑杆与连接件组成矩形的框架；所述框架的内底上设有若干第二固定板，相邻两个第二固定板之间均设有放置架，所述废液桶位于放置架内；所述框架的底部四角处还设有滚轮组件，滚轮组件包括顶板、架体、滚轮，所述顶板的截面为三角形，顶板与支撑杆的底部连接，架体与顶板连接，所述滚轮位于架体；所述滚轮组件还包括活动杆和刹车盘，所述活动杆的顶部与顶板转动连接，所述刹车盘通过螺纹与活动杆连接，并且刹车盘位于架体内，所述刹车盘朝向滚轮方向的侧壁上设有开口，滚轮位于开口内。

本方案中的柜体内部为框架结构，相邻之间的支撑杆通过连接件连接在连接槽内，实现相邻两个支撑杆之间的组装，便于对柜体进行快速装卸；设置的连接件整体呈T字结构，连接件的第一连杆和第二连杆均预埋在支撑杆内，保证第一连杆和第二连杆能够稳定固定在支撑杆内，而与第一连杆连接着的滑块伸出至支撑杆的端面，保证滑块能够与支撑杆上的连接槽连接，由于支撑杆的四个侧壁上均设有截面为T型结构的连接槽，在将相邻之间的支撑杆进行连接时，由于连接槽与支撑杆的端面连通，使得滑块能够从支撑杆的端面处插入至连接槽内，实现两个支撑杆之间的连接，最终组成矩形的框架结构。

设置的顶板用于与框架底部两个支撑板进行连接，利用螺栓将顶板分别与相邻的两个支撑杆进行连接，保证矩形结构的柜体底部四角处均安装有滚轮组件，而设置在架体内的滚轮能够在架体内转动，当需要对柜体进行转移时，利用底部四角处设置的滚轮，能够实现对支撑架的移动，从而将废液桶推运至污水处理场所，节省劳动力。设置的活动杆的顶部设置有轴承，轴承与顶板连接，使得活动杆能够在顶板内转动，由于活动杆通过螺纹与刹车盘连接，使得当活动杆在顶板下转动时，刹车盘能够在活动杆在沿着竖直方向移动，来调节刹车盘的高度，当刹车盘移动至与地面齐平时，利用刹车盘与地面之间的摩擦力，能够将滚轮固定在地面上，避免滚轮自行在地面上移动，从而保证支撑架能够稳定固定在地面上，而刹车盘在沿着竖直方向移动的过程中，刹车盘上设置的开口保证滚轮能够顺利从开口内通过，避免刹车盘与滚轮之间发生干扰。

进一步的，所述中层内还设有托板，所述积液箱位于托板上，所述托板上还设有若干竖杆，并且竖杆通过螺栓与工作台的顶部连接；所述积液箱内还设有转动杆，转动杆的底部设有第六驱动机构，转动杆的顶部还设有连接环，连接环通过固定螺栓与活动盘的底部连接；所述工作台的下方还设有数量与桨杯数量相同的承载件，承载件通过螺栓与活动盘连接，所述连接管固定在承载件上；所述积液箱内还设有与转动杆匹配的放置孔，转动杆穿插在放置孔内，所述放置孔与积液箱的内壁形成流道，并且流道的深度依次增大，积液箱的底部设有出水管，出水管与废液桶连接；所述第二固定板与放置架之间还设有缓冲组件，所述缓冲组件包括第一缓冲层、第二缓冲层以及第三缓冲层，第一缓冲层、第二缓冲层以及第三缓冲层的截面均为U型结构，所述第一缓冲层位于第二缓冲层的U型槽内，第二缓冲层位于第三缓冲的U型槽内。设置的第六驱动用于驱动活动盘的转动，从而实现将桨杯移动至不同的工位下进行工作，设置的放置孔保证积液箱有放置转动杆的空间，而设置的流道便于从连接管内流出的废液在流道内流动，并且由于出水管连接在流道的最深处，使得废液沿着流道流至出水管处，最终将废液储存在废液桶内，从而实现了对废液的集中收集。设置的缓冲组件能够对相邻两个固定板之间的废液桶起一定的缓冲作用，保证支撑架上的废液桶在搬运的过程中能够减小废液桶的晃动，从而有效避免了废液桶内废液的泄漏的情况发生，缓冲组件采用第一缓冲层、第三缓冲层、第三缓冲层组成，并且第一缓冲层、第三缓冲层、第三缓冲层均采用橡胶材质，具有一定的缓冲效果。优选的，所述输送机构为导轨，所述夹持装置能够在所述导轨上移动。夹持机构夹住内杯后，即可在导轨上进行移动，从而将内杯输送至其余工位。

进一步的，所述正放工位为顶面和一侧面均敞口的方形框架；还包括正对所述正放工位的内杯压持组件，所述内杯压持组件用于压住下方的内杯；所述内杯压持组件包括两块能够开合的压板，内杯压持组件由第一升降机构驱动进行升降；所述取杯机构包括开口朝下的吸盘、与所述吸盘相连的抽气管、用于驱动抽气管转动的摆臂、用于驱动摆臂升降的第二升降机构；所述内杯加压堵头由升降卡爪进行夹持；所述夹持装置下方设置杯托，杯托上设置与内杯相匹配的外杯，所述杯托与夹持装置之间通过第二弹簧连接，所述杯托底部设置出液口；所述滤杯放置在出液口下方。

其中，方形框架围绕形成的区域用于对叠放的内杯进行限位，其顶部敞口是便于取杯机构进行取杯作业，其一侧面敞口是便于整体放入重叠的一组内杯。取杯机构是逐个取出内杯，由于内杯是正向叠放的，因此从上方逐个取出最为方便，为此设置内杯压持组件，压住下方的内杯，从而确保取杯机构每次取出时，都只取出最上方的一个内杯，避免带出多余内杯造成浪费。内杯压持组件在第一升降机构上自上而下运动，内杯压持组件可配置用于感应内杯顶部凸缘的感应装置，当感应到内杯凸缘时，即可合拢两块压板，使得两块压板位于第一个内杯顶部凸缘的下方，从而对下方的所有内杯进行限位，避免被第一个内杯带起。其中，两块压板之间的开合通过任意现有技术实现均可，本领域技术人员均可实现，如通过开合电机、气缸等进行驱动均可实现，故在此不做赘述。

本方案工作时，首先通过第二升降机构提升高度，确保吸盘底部高于叠放的内杯的最高位置，然后转动摆臂，带动吸盘与抽气管移动至正放工位的上方，第二升降机构驱动吸盘下移，吸盘伸至最上方的内杯内部，抵拢内杯底面，然后通过抽气管开始抽气，使得吸盘吸附住最上方的内杯，再通过第二升降机构驱动吸盘上行，提起最上方的内杯；之后，摆臂回转，将内杯转动至夹持装置的上方，第二升降机构再驱动下行、将内杯放置在夹持装置上，吸盘泄压即可。

升降卡爪夹住内杯加压堵头，当内杯移动到其正下方时，升降卡爪下降，将内杯加压堵头压入装有钻井液的内杯内。本方案在夹持装置下方设置杯托，杯托上设置与内杯相匹配的外杯，使得内杯能够直接放入外杯内，提高滤失检测过程中的稳定性。此外，杯托与夹持装置之间通过弹簧连接，提高抗震能力，降低外部振动干扰。杯托底部设置出液口，便于与外杯的出液口相匹配，便于在其下方对滤液进行盛接。

进一步的，所述内杯夹具包括两块能够开合的夹持卡板；所述第二转动机构驱动内杯夹具、第一转动机构、升降组件同步转动；还包括水槽，所述第二转动机构能够驱动内杯夹具经过水槽上方；所述第二转动机构驱动安装座转动，所述安装座上设置第二连接板，所述第一转动机构安装在第二连接板上，第一转动机构的输出端与内杯夹具相连；所述升降组件用于驱动第二连接板在安装座上进行升降。

内杯夹具可配置用于感应内杯的感应装置，当感应到内杯时，即可合拢两块夹持卡板，从而夹紧该内杯。其中，两块夹持卡板之间的开合通过任意现有技术实现均可，本领域技术人员均可实现，如通过开合电机、气缸等进行驱动即可实现，故在此不做赘述。第二转动机构工作时，带动内杯夹具、第一转动机构、升降组件同步进行转动；当第二转动机构驱动内杯夹具来到水槽上方时，暂停第二转动机构，此时开始启动第一转动机构，使内杯倾斜，将内杯内剩余的钻井液倒入水槽内。

本方案中，第二转动机构工作，带动安装座在水平方向上进行转动，由于连接板设置在安装座上，因此连接板同步转动；又由于第一转动机构安装在连接板上，第一转动机构的输出端与内杯夹具相连，因此即可实现第一转动机构、内杯夹具以及被夹持的内杯共同进行水平转动。优选的，连接板与安装座滑动配合，如通过导轨、滑槽等进行配合即可。升降组件驱动连接板在安装座上进行升降，从而带动第一转动机构、内杯夹具同步进行升降。

优选的，变位机构为转盘或直线导轨。所述滴定杯包括钙离子滴定杯和/或氯离子滴定杯。

进一步的，所述接液杯内设置液位传感器，所述取液杯内设置酸碱度检测传感器，接液杯与取液杯之间连接蠕动泵一；所述取液杯与注射泵之间依次连接三通阀一、三通阀二；所述三通阀一与取液杯、三通阀二、蠕动泵二相连；所述三通阀二与三通阀一、注射泵、变位机构相连；所述蠕动泵二的输出端为废液排放端二；还包括用于向接液杯内注入去离子水的蠕动泵三；每个滴定杯均设置有相匹配的滴定仪、试剂添加管线、去离子水注入管线；所述试剂添加管线、去离子水注入管线上均设置蠕动泵四；每个滴定杯均设置有排液管，所述排液管上设置蠕动泵五；每个滴定杯内均设置搅拌器。液位传感器用于监测接液杯内的液位高度，从而检测滤液是否漫出。酸碱度检测传感器用于检测取液杯内滤液的pH值。接液杯与取液杯之间连接蠕动泵一，通过蠕动泵一实现滤液从接液杯至取液杯的泵送。其中，蠕动泵二是用于将废液或多余的滤液排走。试剂添加管线根据需要可设置为任意根数，每根分别注入一种试剂，避免交叉污染。去离子水注入管线用于在滴定结束后注入去离子水，从而对滴定杯进行清洗。滴定过程结束后，通过蠕动泵五，将滴定杯中废液从排液管排走。

进一步的，接液杯与取液杯之间通过内径小于或等于2mm的软管连接，软管外部设置液体检测传感器，所述液体检测传感器能够感应软管内的液体；还包括计时模块，所述液体感应装置的输出端连接至计时模块的输入端；所述取液杯与注射泵之间、注射泵与变位机构之间的连接管路上也设置液体检测传感器。

软管内径小于或等于2mm，用于吸收少量的滤液时能够有效的提高抽吸时长，从而降低计量误差。本方案通过在软管外部设置液体检测传感器来感应软管内的液体，液体检测传感器使用现有的任意能够感应液体的感应装置均可，当有软管内有液体流过时，液体检测传感器感应到液体，开始向计时模块发送信号；当软管内不再有液体流过，液体检测传感器停止向计时模块发送信号，计时模块从接受到信号时开始计时，信号停止时结束计时，即可对于泵送时长进行准确的计量。本方案中通过内径很小的软管来延长泵送时间，降低计时误差，通过外置液体检测传感器的方式，配合计时模块实现对泵送时长的准确计量，从而辅助对泥浆滤失量的自动测量。本方案中的计时模块使用现有的计时模块即可实现。取液杯与注射泵之间、注射泵与变位机构之间的连接管路上也设置液体检测传感器。便于检测对应管道内是否有液体通过，从而为工作人员提供本系统正常运行的信号参考，确保在管路堵塞或相应的蠕动泵故障时能够及时发现。

优选的，液体检测传感器为贴在管壁的电容传感器。电容传感器敏感度高，当软管内有滤液通过时能够立即被感应到，敏感度高，有利于进一步提高本申请的计时准确性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明钻井液综合性能自动检测系统，利用粘度测定系统的灌浆组件既能够为桨杯提供检测所需的测量钻井液，同时还能够为桨杯提供清洗所需的清洗水，并且在通入清洗水的过程中，利用导管与连接杆间隙配合的结构，能够有效将附着导管外壁上的测量钻井液冲洗掉，从而提高了清洗效果；

2、本发明钻井液综合性能自动检测系统，粘度测定系统中当测量组件完成对钻井液粘度的测量之后，利用灌浆组件为桨杯输送清洗水，并且选转至测量组件工位处，利用第四驱动机构将转轴和转筒插入至装有清洗水的桨杯内，利用第五驱动机构转动，迫使清洗水对附着在转子和转筒上的泥浆进行清洗，实现了自动对转轴和转筒的清洗目的；

3、本发明钻井液综合性能自动检测系统，粘度测定系统中利用设置的第四驱动机构能够快速将转筒插入至装有物料的桨杯内，然后在转子插入至转筒内，利用第五驱动机构带动转筒转动，迫使桨杯内的物料带动转子转动，最终利用扭矩检测器检测出物料的粘度，从而实现了对物料粘度的快速测量，并且利用设置的支撑板能够对桨杯进行遮盖，避免桨杯内的物料飞溅出来；

4、本发明钻井液综合性能自动检测系统，粘度测定系统中盛放在桨杯内的钻井液测量完成之后，利用桨杯底部的连接管将钻井液排入至积液箱，最终再流入至废液桶内，实现了对钻井液的回收利用，同时，桨杯在清洗过程中产生的废液也能够集中储存在废液桶内，实现了对废液的集中回收，避免废液污染环境；

5、本发明钻井液综合性能自动检测系统，水分析系统解决了现有技术中只能够通过人力进行钻井液滤失检测操作的问题，实现了内杯的自动取用，显著降低了人力消耗、提高了自动化程度。水分析系统自动化程度高，克服了滤失量测定组件使用完成后，需要人为取出内杯并进行倾倒、丢弃的问题。内杯敞口端朝下倒扣放置，可以将使用完后的内被依次叠放，叠放到一定数量后再人工统一回收处理即可，因此实现了提高内杯在滤失过程结束后的自动化回收处理的效果。

6、本发明钻井液综合性能自动检测系统，水分析系统中注射泵与各工位之间的位置切换通过变位机构实现，通过变位机构的动作，使得注射泵的输出方向能够朝向不同的工位，从而根据设定需要将滤液注入至不同的滴定杯中，每个滴定杯可以通过现有滴定仪进行不同离子的滴定检测，进而实现快速进行不同离子的滴定检测的效果。

7、本发明钻井液综合性能自动检测系统，水分析系统中通过向系统内注入去离子水，再通过变位机构使得注射泵的输出端朝向废液排放端一，即可实现对整个系统管路的快速冲洗，从而解决了现有技术中只能够人力清洗的难题。去离子水注入管线用于在滴定结束后注入去离子水，从而对滴定杯进行自动清洗。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明具体实施例的粘度测定系统结构示意图；

图2为本发明具体实施例的粘度测定系统内部结构示意图；

图3为本发明具体实施例的粘度测定系统中工作台的结构示意图；

图4为本发明具体实施例的粘度测定系统中灌浆组件的结构示意图；

图5为本发明具体实施例的粘度测定系统中清洗组件的结构示意图；

图6为本发明具体实施例的粘度测定系统中测量组件的结构示意图；

图7为本发明具体实施例的粘度测定系统中第四驱动机构与移动板的连接结构示意图；

图8为本发明具体实施例的粘度测定系统中移动板的结构示意图；

图9为本发明具体实施例的粘度测定系统中连接块的结构示意图；

图10为本发明具体实施例的粘度测定系统中第一弹簧的结构示意图；

图11为本发明具体实施例的粘度测定系统中柜体中层内的结构示意图；

图12为本发明具体实施例的粘度测定系统中支撑架的结构示意图；

图13为本发明具体实施例的粘度测定系统中放置架与固定板的连接结构示意图；

图14为本发明具体实施例的粘度测定系统中缓冲件的结构示意图；

图15为本发明具体实施例的粘度测定系统中横板的结构示意图；

图16为本发明具体实施例的粘度测定系统中连接件的结构示意图；

图17为本发明具体实施例的粘度测定系统中滚轮组件的结构示意图；

图18为本发明具体实施例的粘度测定系统中刹车盘的俯视图；

图19为本发明具体实施例的粘度测定系统中积液箱与转动杆的结构示意图；

图20为本发明具体实施例的粘度测定系统中积液箱的结构示意图；

图21为本发明具体实施例的水分析系统中内杯取用组件部分的主视图；

图22为本发明具体实施例的水分析系统中内杯取用组件部分的侧视图；

图23为本发明具体实施例的水分析系统中内杯取用组件部分的结构示意图；

图24为本发明具体实施例的水分析系统中内杯回收组件部分的结构示意图；

图25为本发明具体实施例的水分析系统中内杯回收组件部分的侧视图；

图26为本发明具体实施例的水分析系统中滤液检测组件的连接示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-工作台，2-清洗组件，3-桨杯，4-活动盘，5-灌浆组件，6-第一加强筋，7-第一固定板，8-第一支撑架，9-第一驱动机构，10-导管，11-连接杆，12-连接套，13-传感器，14-盖头，15-连接头，16-横板，17-第一输浆管，18-第二支撑架，19-第二加强筋，20-第三驱动机构，21-毛刷，22-清洗棒，23-第二驱动机构，24-支撑板，25-第一连接板，26-测量组件，27-第三支撑架，29-第四驱动机构，30-转筒，31-固定筒，32-支撑板，33-第五驱动机构，34-移动板，35-矫正箱，36-第一滑台，37-转子，38-连接块，39-固定螺栓，40-第二滑台，41-扭矩检测器，42-第一弹簧，43-凸块，44-安装套，45-调节螺母，46-压套，47-下层，48-中层，49-上层，50-第二输浆管，51-废液桶，54-放置架，55-第二固定板，56-缓冲组件，57-第一缓冲层、58-第二缓冲层、59-第三缓冲层，60-支撑杆，61-连接件，62-连接槽，63-第一连杆，64-滑块，65-第二连杆，66-刹车盘，67-架体，68-滚轮，69-顶板，70-活动把手，71-活动杆，72-开口，73-滚轮组件，76-竖杆，77-托板，78-连接环，79-连接管，81-承载件，82-固定螺栓，83-转动杆，84-第六驱动机构，85-积液箱，86-出水管，87-放置孔，88-流道，89-正放工位，90-夹持装置，91-压板，92-第一升降机构，93-吸盘，94-抽气管，95-摆臂，96-第二升降机构，97-导轨，98-注浆装置，99-内杯加压堵头，100-升降卡爪，101-杯托，102-第二弹簧，103-出液口，104-内杯夹具，105-第一转动机构，106-第二转动机构，107-安装座，108-升降组件，109-第二连接板，110-水槽，111-倒扣工位，112-滤杯，113-接液杯，114-液位传感器，115-蠕动泵三，116-取液杯，117-酸碱度检测传感器，118-注射泵，119-废液排放端一，120-滴定杯，121-蠕动泵一，122-三通阀一，123-三通阀二，124-蠕动泵二，125-废液排放端二，126-滴定仪，127-蠕动泵四，128-排液管，129-蠕动泵五，130-搅拌器，131-液体检测传感器，132-外杯。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1至26所示的钻井液综合性能自动检测系统，包括粘度测定系统、水分析系统；

粘度测定系统包括柜体，柜体包括下层47、中层48、上层49，下层47内设有废液桶51，中层48内设有积液箱85，积液箱85与废液桶51通过水管连接，上层49内设有工作台1，工作台1的顶部设有活动盘4、灌浆组件5、清洗组件2以及测量组件26，活动盘4能够在工作台1上绕着活动盘4的圆心转动，活动盘4上设有若干桨杯3，桨杯3的底部均设有连接管79，连接管79一端与桨杯3内底连通，另一端伸入至积液箱85内，连接管79内均设有阀门；灌浆组件5、清洗组件2、测量组件26依次设置在活动盘4的外侧，灌浆组件5包括第一驱动机构9和导管10，第一驱动机构9能够带动导管10插入至桨杯3内；清洗组件2包括第三驱动机构20和清洗头，第三驱动机构20能够将清洗头插入至桨杯3内；测量组件26包括第四驱动机构29、转筒30、第五驱动机构33、转子37，第四驱动机构29能够带动转筒30插入至桨杯3内，第五驱动机构33能够带动转筒30转动；还包括第二输浆管50和控制器，第二输浆管50与导管10连接，第一驱动机构9、第三驱动机构30、第四驱动机构29以及第五驱动机构33、阀门均与控制器连接；

水分析系统包括内杯取用组件、内杯回收组件、滤液检测组件；内杯取用组件包括用于内杯正向重叠的正放工位89、从正放工位89上逐个取出内杯的取杯机构、用于夹持取杯机构取出的内杯的夹持装置90、用于移动夹持装置90的输送机构、位于输送机构输送路径上的注浆装置98、位于输送机构输送路径上的加压堵头11；内杯回收组件包括用于从夹持装置90上接过内杯的内杯夹具104、用于驱动内杯夹具104沿水平的轴线进行转动的第一转动机构105、用于驱动内杯夹具104沿竖直的轴线进行转动的第二转动机构106、用于驱动内杯夹具104升降的升降组件108；还包括倒扣工位111，倒扣工位111用于内杯倒扣重叠；第二转动机构106能够驱动内杯夹具104抵达倒扣工位111的正上方；滤液检测组件包括用于盛接从内杯中滤失的滤液的滤杯112、与滤杯112依次连接的接液杯113、取液杯116、注射泵118、变位机构，变位机构的一个工位为废液排放端一119、其余工位均连通至滴定杯120；注射泵118能够通过变位机构向不同工位输出液体。

实施例2：

钻井液综合性能自动检测系统，在实施例1的基础上，粘度测定系统中：

灌浆组件5还包括第一支撑架8、横板16，第一支撑架8固定在工作台1的顶部，第一驱动机构9固定在第一支撑架8的侧壁上，横板16与第一驱动机构9的输出端连接，横板16上设有连接套12，连接套12贯穿在横板13上，连接套12内设有连接杆11，连接杆11设有通孔，导管10穿插在通孔内，并且导管10与通孔间隙配合；连接套12的侧壁上设有连接头15，连接头15与通孔连通，连接头15通过水管与其中一个废液桶51连接；工作台1的顶部还设有第一输浆管17，第一输浆管17一端伸入至工作台1内，另一端上通过软管与导管10的顶部连通；第一支撑架8为L型结构，第一支撑架8上设有第一加强筋6和第一固定板7，第一输浆管17穿插在第一固定板7上；盖头14，盖头14与导管10连接，并且连接杆11插入至盖头14的底部；横板16上还设有传感器13。

清洗组件2还包括第二支撑架18、第二驱动机构23、L结构的第一连接板25，第二支撑架18为L型结构，第二支撑架18固定在工作台1的顶部，第二支撑架18上设有第二加强筋19，第三驱动机构20固定在第二支撑架18上，第三驱动机构20的输出端与第一连接板25连接，第一连接板25的侧壁上设有L型结构的支撑板24，第二驱动机构23固定在支撑板24上；清洗头包括清洗棒22和若干毛刷21，第二驱动机构23的输出端与清洗棒22连接，毛刷21位于清洗棒22的圆周外壁上，并且毛刷21呈螺旋型分布在清洗棒22的外壁上。

测量组件还包括扭矩检测器41、第三支撑架27，第三支撑架27固定在工作台1上，第四驱动机构29固定在第三支撑架28的侧壁上，第四驱动机构29的输出端上设有移动板34，移动板34上设有支撑板32和矫正箱35，第五驱动机构33位于支撑板32上，支撑板32上还设有固定筒31，转筒30位于固定筒31内，驱动驱动机构33的输出端上还设有传动皮带，传动皮带与转筒30连接。

实施例3：

钻井液综合性能自动检测系统，在实施例2的基础上，粘度测定系统中：

矫正箱35内设有连接块38，连接块38能够在移动板34上移动，连接块38上设有凸块43，凸块43内设有安装套44，安装套44内设有第一弹簧42，第一弹簧42上设有两个压套46，其中一个压套46与扭矩检测器41连接，另一个压套46上设有调节螺母45，扭矩检测器41与转子11连接。第四驱动机构39的侧壁上还设有两条第二滑台40，移动板34上设有两个与第二滑台40匹配的第二滑槽，第二滑台40位于第二滑槽内；移动板34的侧壁上还设有第一滑台36，连接块38上还设有与第一滑台36匹配的第一滑槽，第一滑台36位于第一滑槽内；连接块38的两侧均设有固定螺栓39，固定螺栓39能够将连接块38固定在第一滑台36上。中层48内还设有托板77，积液箱85位于托板77上，托板77上还设有若干竖杆76，并且竖杆76通过螺栓与工作台1的顶部连接；积液箱85内还设有转动杆83，转动杆83的底部设有第六驱动机构84，转动杆83的顶部还设有连接环78，连接环78通过固定螺栓82与活动盘4的底部连接；工作台1的下方还设有数量与桨杯3数量相同的承载件81，承载件81通过螺栓与活动盘4连接，连接管79固定在承载件32上；积液箱85内还设有与转动杆83匹配的放置孔87，转动杆83穿插在放置孔87内，放置孔87与积液箱85的内壁形成流道88，并且流道88的深度依次增大，积液箱85的底部设有出水管86，出水管86与废液桶51连接。

实施例4：

钻井液综合性能自动检测系统，在实施例3的基础上，粘度测定系统中：

柜体包括若干支撑杆60和连接件61，支撑杆60的截面为矩形结构，支撑杆60的四个侧壁上均设有连接槽62，连接槽62沿支撑杆60的长轴方向分布，并且连接槽62的两端均与支撑杆60的两端连通；

连接件61包括第一连杆63、第二连杆65以及滑块64，第一连杆63一端与第二连杆65垂直连接，组成T字结构，另一端与滑块64连接，第一连杆63和第二连杆65均位于支撑杆60内，滑块64位于支撑杆60的端面上，支撑杆60与连接件61能够组成矩形的框架。框架的内底上设有若干第二固定板55，相邻两个第二固定板55之间均设有放置架54，废液桶51位于放置架54内；框架的底部四角处还设有滚轮组件73，滚轮组件73包括顶板69、架体67、滚轮68，顶板69的截面为三角形，顶板69与支撑杆60的底部连接，架体67与顶板69连接，滚轮68位于架体67；滚轮组件还包括活动杆71和刹车盘66，活动杆71的顶部与顶板69转动连接，刹车盘66通过螺纹与活动杆71连接，并且刹车盘66位于架体67内，刹车盘66朝向滚轮68方向的侧壁上设有开口72，滚轮68位于开口72内，活动杆71上还设有活动把手70。

更优选的实施方式是：第二固定板55与放置架54之间还设有缓冲组件56，缓冲组件56包括第一缓冲层57、第二缓冲层58以及第三缓冲层59，第一缓冲层57、第二缓冲层58以及第三缓冲层59的截面均为U型结构，第一缓冲层57位于第二缓冲层58的U型槽内，第二缓冲层58位于第三缓冲59的U型槽内。

实施例5：

钻井液综合性能自动检测系统，在上述任一实施例的基础上，水分析系统中：

正放工位89为三块板材围绕形成的方框结构。还包括正对正放工位89的内杯压持组件，内杯压持组件用于压住下方的内杯。内杯压持组件包括两块能够开合的压板91，内杯压持组件由第一升降机构92驱动进行升降。取杯机构包括开口朝下的吸盘93、与吸盘93相连的抽气管94、用于驱动抽气管94转动的摆臂95、用于驱动摆臂95升降的第二升降机构96。输送机构为导轨97，夹持装置90能够在导轨97上移动。还包括注浆装置98，夹持装置90在导轨97上移动时，能够通过注浆装置98的正下方。还包括内杯加压堵头99，夹持装置90在导轨97上移动时，能够通过内杯加压堵头99的正下方。内杯加压堵头99由升降卡爪100进行夹持。

优选的，夹持装置90下方设置杯托101，杯托101与夹持装置90之间通过第二弹簧102连接，杯托101底部设置出液口103，杯托101上固定外杯132。

本实施例工作时，首先通过第二升降机构提升高度，确保吸盘底部高于叠放的内杯的最高位置，然后转动摆臂，带动吸盘与抽气管移动至正放工位的上方，第二升降机构驱动吸盘下移，吸盘伸至最上方的内杯内部，抵拢内杯底面，然后通过抽气管开始抽气，使得吸盘吸附住最上方的内杯，再通过第二升降机构驱动吸盘上行，提起最上方的内杯；之后，摆臂回转，将内杯转动至夹持装置的上方，第二升降机构再驱动下行、将内杯放置在夹持装置90上，吸盘泄压即可。夹持装置90在导轨上移动，至注浆装置98处注入钻井液，然后继续移动至加压堵头11下方，由加压堵头11封堵，进行滤失检测。检测完成后，继续通过导轨移动至内杯夹具104处，内杯夹具104对剩余有钻井液的内杯进行回收处理；同时，由滤液检测组件对得到的滤液进行滴定检测。

实施例6：

钻井液综合性能自动检测系统，在上述任一实施例的基础上，水分析系统中：

第二转动机构106驱动内杯夹具104、第一转动机构105、升降组件108同步转动。第二转动机构106驱动安装座107转动，安装座107上设置第二连接板109，第一转动机构105安装在第二连接板109上，第一转动机构105的输出端与内杯夹具104相连。升降组件108用于驱动第二连接板109在安装座107上进行升降。还包括水槽110，第二转动机构106能够驱动内杯夹具104经过水槽110上方。还包括倒扣工位111，倒扣工位111用于内杯倒扣重叠；第二转动机构106能够驱动内杯夹具104抵达倒扣工位111的正上方。还包括导轨97、能够在导轨97上移动的夹持装置90；导轨97与倒扣工位111位于内杯夹具104的相对两侧。

本实施例中内杯回收组件部分的具体工作过程如下：

滤失检测完成后，夹持装置90夹住内杯，通过导轨97将装有剩余钻井液的内杯移动至内杯夹具104所处位置，内杯夹具104夹住内杯，夹持装置90松开，通过第二转动机构106将其在水平方向上转动90°，至水槽110上方；然后通过第一转动机构105带动内杯夹具在竖直方向上进行转动100°～110°，使其倾斜，将其中剩余的钻井液倾倒出来，之后再启动第二转动机构，使其在水平方向上继续转动90°至倒扣工位111上方，继续启动第一转动机构105、带动内杯夹具104继续在竖直方向上转动，直至被夹持的内杯敞口端朝下，通过升降组件使内杯下放即可。

优选的，在内杯夹具夹住内杯后，也可通过升降组件驱动内杯夹具上行，从而稳定的将内杯提起再进行移动。

实施例7：

钻井液综合性能自动检测系统，在上述任一实施例的基础上，水分析系统中：

接液杯113内设置液位传感器114，取液杯116内设置酸碱度检测传感器117，接液杯113与取液杯116之间连接蠕动泵一121。取液杯116与注射泵118之间依次连接三通阀一122、三通阀二123；三通阀一122与取液杯116、三通阀二123、蠕动泵二124相连；三通阀二123与三通阀一122、注射泵118、变位机构相连。蠕动泵二124的输出端为废液排放端二125；还包括用于向接液杯113内注入去离子水的蠕动泵三115。变位机构为转盘或直线导轨。滴定杯120包括钙离子滴定杯和氯离子滴定杯。每个滴定杯120均设置有相匹配的滴定仪126、试剂添加管线、去离子水注入管线；试剂添加管线、去离子水注入管线上均设置蠕动泵四127。每个滴定杯120均设置有排液管128，排液管128上设置蠕动泵五129。每个滴定杯120内均设置搅拌器130。

接液杯113与取液杯116之间通过内径小于或等于2mm的软管连接，软管外部设置液体检测传感器131，液体检测传感器131能够感应软管内的液体；还包括计时模块，液体感应装置4的输出端连接至计时模块的输入端。

本实施例通过在软管外部设置液体检测传感器来感应软管内的液体，液体检测传感器使用现有的任意能够感应液体的感应装置均可，当有软管内有液体流过时，液体检测传感器感应到液体，开始向计时模块发送信号；当软管内不再有液体流过，液体检测传感器停止向计时模块发送信号，计时模块从接受到信号时开始计时，信号停止时结束计时，即可对于泵送时长进行准确的计量。本方案中通过内径很小的软管来延长泵送时间，降低计时误差，通过外置液体检测传感器的方式，配合计时模块实现对泵送时长的准确计量，从而辅助对泥浆滤失量的自动测量。取液杯116与注射泵118之间、注射泵118与变位机构之间的连接管路上也设置液体检测传感器131。

本实施例中滤液滴定检测的流程如下：

首先滤杯112滴液30分钟，容量50ml的接液杯113存液，液位传感器114检测接液杯113内液面高度，若滤液漫出，则发出警报。开始滴定检测时，蠕动泵一121将滤液输送至容量50ml的取液杯116中，输送过程中，接液杯113与取液杯116之间的液体检测传感器131工作，液体信号从无到有开始计时、液体信号从有到无结束计时，从而通过时长与排量可以计算出滤液总量。之后，滤液经三通阀一122、三通阀二123，由注射泵118通过变位机构依次向各滴定工位的滴定杯120注入滤液，由各滴定杯120对应的滴定仪126进行不同离子的含量滴定检测即可。滴定检测完成后，由蠕动泵三115向接液杯113内注入去离子水，去离子水冲洗接液杯113，并经过蠕动泵一121、取液杯116、三通阀一122、蠕动泵二124，从废液排放端二125排出，此处的清洗步骤重复3次；此外，各滴定杯120对应的去离子水注入管线向各自对应的滴定杯120内注入去离子水进行冲洗，并在搅拌器130搅拌清洗后，由蠕动泵五129将废水从各自的排液管128排走，此处的清洗步骤重复4次。

优选的，本实施例中钙离子滴定杯的滴定过程为：注射泵118向其中加入1ml滤液，两条试剂添加管线分别通过两个蠕动泵向其中加入10mlNaOH溶液、1ml掩蔽剂，并通过对应的去离子水注入管线注入60ml去离子水，然后其对应的滴定仪126通过内置的滴定注射泵滴入EDTA溶液进行滴定检测。优选的，本实施例中氯离子滴定杯的滴定过程为：注射泵118向其中加入1ml滤液，一条试剂添加管线通过蠕动泵向其中加入10ml掩蔽剂如稀硝酸溶液，并通过对应的去离子水注入管线注入60ml去离子水，然后其对应的滴定仪126通过内置的滴定注射泵滴入硝酸银溶液进行滴定检测。

当然，除了本实施例中所公开的阀门、管路外，本领域技术人员在实施滤液检测组件时，能够根据实际需要在本实施例的基础上添加各种所需的管路、阀门。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.钻井液综合性能自动检测系统，其特征在于，包括粘度测定系统、水分析系统；

所述粘度测定系统包括柜体，所述柜体包括下层(47)、中层(48)、上层(49)，所述下层(47)内设有废液桶(51)，所述中层(48)内设有积液箱(85)，积液箱(85)与废液桶(51)通过水管连接，所述上层(49)内设有工作台(1)，所述工作台(1)的顶部设有活动盘(4)、灌浆组件(5)、清洗组件(2)以及测量组件(26)，所述活动盘(4)能够在工作台(1)上绕着活动盘(4)的圆心转动，活动盘(4)上设有若干桨杯(3)，桨杯(3)的底部均设有连接管(79)，连接管(79)一端与桨杯(3)内底连通，另一端伸入至积液箱(85)内，所述连接管(79)内均设有阀门；所述灌浆组件(5)、清洗组件(2)、测量组件(26)依次设置在活动盘(4)的外侧，所述灌浆组件(5)包括第一驱动机构(9)和导管(10)，第一驱动机构(9)能够带动导管(10)插入至桨杯(3)内；所述清洗组件(2)包括第三驱动机构(20)和清洗头，所述第三驱动机构(20)能够将清洗头插入至桨杯(3)内；所述测量组件(26)包括第四驱动机构(29)、转筒(30)、第五驱动机构(33)、转子(37)，所述第四驱动机构(29)能够带动转筒(30)插入至桨杯(3)内，第五驱动机构(33)能够带动转筒(30)转动；还包括第二输浆管(50)和控制器，所述第二输浆管(50)与导管(10)连接，所述第一驱动机构(9)、第三驱动机构(30)、第四驱动机构(29)以及第五驱动机构(33)、阀门均与控制器连接；

所述水分析系统包括内杯取用组件、内杯回收组件、滤液检测组件；所述内杯取用组件包括用于内杯正向重叠的正放工位(89)、从正放工位(89)上逐个取出内杯的取杯机构、用于夹持取杯机构取出的内杯的夹持装置(90)、用于移动所述夹持装置(90)的输送机构、位于输送机构输送路径上的注浆装置(98)、位于输送机构输送路径上的加压堵头(11)；所述内杯回收组件包括用于从夹持装置(90)上接过内杯的内杯夹具(104)、用于驱动内杯夹具(104)沿水平的轴线进行转动的第一转动机构(105)、用于驱动内杯夹具(104)沿竖直的轴线进行转动的第二转动机构(106)、用于驱动内杯夹具(104)升降的升降组件(108)；还包括倒扣工位(111)，所述倒扣工位(111)用于内杯倒扣重叠；所述第二转动机构(106)能够驱动内杯夹具(104)抵达倒扣工位(111)的正上方；所述滤液检测组件包括用于盛接从内杯中滤失的滤液的滤杯(112)、与所述滤杯(112)依次连接的接液杯(113)、取液杯(116)、注射泵(118)、变位机构，所述变位机构的一个工位为废液排放端一(119)、其余工位均连通至滴定杯(120)；注射泵(118)能够通过变位机构向不同工位输出液体。

2.根据权利要求1所述的钻井液综合性能自动检测系统，其特征在于，所述灌浆组件(5)还包括第一支撑架(8)、横板(16)，所述第一支撑架(8)固定在工作台(1)的顶部，所述第一驱动机构(9)固定在第一支撑架(8)的侧壁上，横板(16)与第一驱动机构(9)的输出端连接，所述横板(16)上设有连接套(12)，连接套(12)贯穿在横板(16)上，所述连接套(12)内设有连接杆(11)，所述连接杆(11)设有通孔，导管(10)穿插在通孔内，并且导管(10)与通孔间隙配合；

所述连接套(12)的侧壁上设有连接头(15)，连接头(15)通过水管与其中一个废液桶(51)连接，连接头(15)与通孔连通；所述工作台(1)的顶部还设有第一输浆管(17)，所述第一输浆管(17)一端伸入至工作台(1)内，另一端上通过软管与导管(10)的顶部连通；

所述第一支撑架(8)为L型结构，第一支撑架(8)上设有第一加强筋(6)和第一固定板(7)，所述第一输浆管(17)穿插在第一固定板(7)上；还包括盖头(14)，所述盖头(14)与导管(10)连接，并且连接杆(11)插入至盖头(14)的底部；所述横板(16)上还设有传感器(13)。

3.根据权利要求1所述的钻井液综合性能自动检测系统，其特征在于，所述清洗组件(2)还包括第二支撑架(18)、第二驱动机构(23)、L结构的第一连接板(25)，所述第二支撑架(18)为L型结构，第二支撑架(18)固定在工作台(1)的顶部，第二支撑架(18)上设有第二加强筋(19)，所述第三驱动机构(20)固定在第二支撑架(18)上，所述第三驱动机构(20)的输出端与第一连接板(25)连接，第一连接板(25)的侧壁上设有L型结构的支撑板(24)，所述第二驱动机构(23)固定在支撑板(24)上，支撑板(24)上设有喷头；

所述清洗头包括清洗棒(22)和若干毛刷(21)，第二驱动机构(23)的输出端与清洗棒(22)连接，毛刷(21)位于清洗棒(22)的圆周外壁上，并且毛刷(21)呈螺旋型分布在清洗棒(22)的外壁上。

4.根据权利要求1所述的钻井液综合性能自动检测系统，其特征在于，所述测量组件还包括扭矩检测器(41)、第三支撑架(27)，所述第三支撑架(27)固定在工作台(1)上，所述第四驱动机构(29)固定在第三支撑架(28)的侧壁上，第四驱动机构(29)的输出端上设有移动板(34)，所述移动板(34)上设有支撑板(32)和矫正箱(35)，所述第五驱动机构(33)位于支撑板(32)上，支撑板(32)上还设有固定筒(31)，转筒(30)位于固定筒(31)内，所述驱动驱动机构(33)的输出端上还设有传动皮带，传动皮带与转筒(30)连接；

所述矫正箱(35)内设有连接块(38)，连接块(38)能够在移动板(34)上移动，所述连接块(38)上设有凸块(43)，凸块(43)内设有安装套(44)，安装套(44)内设有第一弹簧(42)，所述第一弹簧(42)上设有两个压套(46)，其中一个压套(46)与扭矩检测器(41)连接，另一个压套(46)上设有调节螺母(45)，所述扭矩检测器(41)与转子(11)连接；

所述第四驱动机构(39)的侧壁上还设有两条第二滑台(40)，所述移动板(34)上设有两个与第二滑台(40)匹配的第二滑槽，第二滑台(40)位于第二滑槽内；所述移动板(34)的侧壁上还设有第一滑台(36)，所述连接块(38)上还设有与第一滑台(36)匹配的第一滑槽，所述第一滑台(36)位于第一滑槽内；所述连接块(38)的两侧均设有固定螺栓(39)，固定螺栓(39)能够将连接块(38)固定在第一滑台(36)上。

5.根据权利要求1所述的钻井液综合性能自动检测系统，其特征在于，所述柜体包括若干支撑杆(60)和连接件(61)，所述支撑杆(60)的截面为矩形结构，所述支撑杆(60)的四个侧壁上均设有连接槽(62)，连接槽(62)沿支撑杆(60)的长轴方向分布，并且连接槽(62)的两端均与支撑杆(60)的两端连通；

所述连接件(61)包括第一连杆(63)、第二连杆(65)以及滑块(64)，所述第一连杆(63)一端与第二连杆(65)垂直连接，组成T字结构，另一端与滑块(64)连接，所述第一连杆(63)和第二连杆(65)均位于支撑杆(60)内，滑块(64)位于支撑杆(60)的端面上，所述支撑杆(60)与连接件(61)组成矩形的框架；

所述框架的内底上设有若干第二固定板(55)，相邻两个第二固定板(55)之间均设有放置架(54)，所述废液桶(51)位于放置架(54)内；所述框架的底部四角处还设有滚轮组件(73)，滚轮组件(73)包括顶板(69)、架体(67)、滚轮(68)，所述顶板(69)的截面为三角形，顶板(69)与支撑杆(60)的底部连接，架体(67)与顶板(69)连接，所述滚轮(68)位于架体(67)；所述滚轮组件还包括活动杆(71)和刹车盘(66)，所述活动杆(71)的顶部与顶板(69)转动连接，所述刹车盘(70)通过螺纹与活动杆(71)连接，并且刹车盘(66)位于架体(67)内，所述刹车盘(66)朝向滚轮(68)方向的侧壁上设有开口(72)，滚轮(68)位于开口(72)内。

6.根据权利要求5所述的钻井液综合性能自动检测系统，其特征在于，所述中层(48)内还设有托板(77)，所述积液箱(85)位于托板(77)上，所述托板(77)上还设有若干竖杆(76)，并且竖杆(76)通过螺栓与工作台(1)的顶部连接；

所述积液箱(85)内还设有转动杆(83)，转动杆(83)的底部设有第六驱动机构(84)，转动杆(83)的顶部还设有连接环(78)，连接环(78)通过固定螺栓(82)与活动盘(4)的底部连接；

所述工作台(1)的下方还设有数量与桨杯(3)数量相同的承载件(81)，承载件(81)通过螺栓与活动盘(4)连接，所述连接管(79)固定在承载件(32)上；

所述积液箱(85)内还设有与转动杆(83)匹配的放置孔(87)，转动杆(83)穿插在放置孔(87)内，所述放置孔(87)与积液箱(85)的内壁形成流道(88)，并且流道(88)的深度依次增大，积液箱(85)的底部设有出水管(86)，出水管(86)与废液桶(51)连接；

所述第二固定板(55)与放置架(54)之间还设有缓冲组件(56)，所述缓冲组件(56)包括第一缓冲层(57)、第二缓冲层(58)以及第三缓冲层(59)，第一缓冲层(57)、第二缓冲层(58)以及第三缓冲层(59)的截面均为U型结构，所述第一缓冲层(57)位于第二缓冲层(58)的U型槽内，第二缓冲层(58)位于第三缓冲(59)的U型槽内。

7.根据权利要求1所述的钻井液综合性能自动检测系统，其特征在于，所述正放工位(89)为顶面和一侧面均敞口的方形框架；还包括正对所述正放工位(89)的内杯压持组件，所述内杯压持组件用于压住下方的内杯；所述内杯压持组件包括两块能够开合的压板(91)，内杯压持组件由第一升降机构(92)驱动进行升降；

所述取杯机构包括开口朝下的吸盘(93)、与所述吸盘(93)相连的抽气管(94)、用于驱动抽气管(94)转动的摆臂(95)、用于驱动摆臂(95)升降的第二升降机构(96)；

所述内杯加压堵头(99)由升降卡爪(100)进行夹持；所述夹持装置(90)下方设置杯托(101)，杯托(101)上设置与内杯相匹配的外杯(132)，所述杯托(101)与夹持装置(90)之间通过第二弹簧(102)连接，所述杯托(101)底部设置出液口(103)；所述滤杯(112)放置在出液口(103)下方。

8.根据权利要求1所述的钻井液综合性能自动检测系统，其特征在于，所述内杯夹具(104)包括两块能够开合的夹持卡板；所述第二转动机构(106)驱动内杯夹具(104)、第一转动机构(105)、升降组件(108)同步转动；还包括水槽(110)，所述第二转动机构(106)能够驱动内杯夹具(104)经过水槽(110)上方；所述第二转动机构(106)驱动安装座(107)转动，所述安装座(107)上设置第二连接板(109)，所述第一转动机构(105)安装在第二连接板(109)上，第一转动机构(105)的输出端与内杯夹具(104)相连；所述升降组件(108)用于驱动第二连接板(109)在安装座(107)上进行升降。

9.根据权利要求1所述的钻井液综合性能自动检测系统，其特征在于，所述接液杯(113)内设置液位传感器(114)，所述取液杯(116)内设置酸碱度检测传感器(117)，接液杯(113)与取液杯(116)之间连接蠕动泵一(121)；所述取液杯(116)与注射泵(118)之间依次连接三通阀一(122)、三通阀二(123)；所述三通阀一(122)与取液杯(116)、三通阀二(123)、蠕动泵二(124)相连；所述三通阀二(123)与三通阀一(122)、注射泵(118)、变位机构相连；所述蠕动泵二(124)的输出端为废液排放端二(125)；还包括用于向接液杯(113)内注入去离子水的蠕动泵三(115)；

每个滴定杯(120)均设置有相匹配的滴定仪(126)、试剂添加管线、去离子水注入管线；所述试剂添加管线、去离子水注入管线上均设置蠕动泵四(127)；每个滴定杯(120)均设置有排液管(128)，所述排液管(128)上设置蠕动泵五(129)；每个滴定杯(120)内均设置搅拌器(130)。

10.根据权利要求1所述的钻井液综合性能自动检测系统，其特征在于，接液杯(113)与取液杯(116)之间通过内径小于或等于2mm的软管连接，软管外部设置液体检测传感器(131)，所述液体检测传感器(131)能够感应软管内的液体；还包括计时模块，所述液体感应装置(4)的输出端连接至计时模块的输入端；所述取液杯(116)与注射泵(118)之间、注射泵(118)与变位机构之间的连接管路上也设置液体检测传感器(131)。

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