CN208399313U

CN208399313U - 八速旋转粘度计

Info

Publication number: CN208399313U
Application number: CN201820886435.4U
Authority: CN
Inventors: 程康康; 范艳平; 陈泽儒
Original assignee: Dongying Petroleum Technology Development Co Ltd
Current assignee: Dongying Petroleum Technology Development Co Ltd
Priority date: 2018-06-08
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2019-01-18
Anticipated expiration: 2028-06-08

Abstract

本实用新型涉及一种八速旋转粘度计。其技术方案是：在壳体的内部设有电机、扭簧组件，电机的顶部设有旋转头，旋转头的外侧套装有动力齿轮，动力齿轮与连动齿轮啮合，下转筒的顶部套装有旋转齿轮，旋转齿轮与连动齿轮啮合，电机通过连动齿轮带动下转筒旋转，在扭簧组件的左侧设有刻度盘组件，在刻度盘的外圈设有转速刻度，在刻度盘上设有旋钮，在刻度盘的下部设有读值栏，所述刻度盘外圈的转速刻度设有八个。本实用新型的有益效果是：本实用新型能够提高水泥浆进行流变性能测定时流变参数的准确性，解决六速旋转粘度计选择R300以及R100两个数据点计算塑性粘度PV、屈服值YP、流性指数N、稠度系数K准确性较差的问题。

Description

八速旋转粘度计

技术领域

本实用新型涉及一种粘度计，特别涉及一种八速旋转粘度计。

背景技术

水泥浆密度是由配制水泥浆的水泥、配浆水、外加剂和外掺料等材料的密度和掺量决定的，大多数水泥浆表现出复杂的非牛顿流体特征，一般来说，水泥浆属于剪切稀释性流体，描述水泥浆流变性质最常用的流变模式为宾汉塑性模式和幂律模式，在实验中，通过评价水泥浆的流变性能，可以得出测试的水泥浆体到底是存在触变问题还是沉降问题。在固井现场施工作业中，水泥浆的流变对顶替效率起到比较关键的指导作用，目前的实验方案是用转子-定子-弹簧系数组合为R1B1F1的六速旋转粘度计测量六速读值，六速分别是指R3、R6、R100、R200、R300、R600，制备水泥浆后，测量水泥浆在R3、R6、R100、R200、R300（水泥浆体不运行R600转速）时的读值，然后选择R300以及R100两个数据点计算流变参数，

若水泥浆为宾汉模式，以下为流变参数：

塑性粘度 PV=0.0015×（R300-R100） Pa·s；屈服值 YP=0.511×（R300-1000PV）Pa

若水泥浆为幂律模式，以下为流变参数：

流性指数 N=2.096×lg（R300/R100）；稠度系数 K=0.511×（R300/511ⁿ） Pa·sⁿ。

现有的技术缺点是用六速旋转粘度计对水泥浆进行流变性能测定时，由于只能测量R3、R6、R100、R200、R300下的读值，取点较少，如果将此5个点的数值带入剪切应力-剪切速率曲线中，会存在较大的偏差，通常的算法是选择R300以及R100两个数据点计算塑性粘度PV、屈服值YP、流性指数N、稠度系数K，但是此“两点” 算法也存在准确性较差的问题。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种八速旋转粘度计，本实用新型能够提高水泥浆进行流变性能测定时流变参数的准确性，解决六速旋转粘度计选择R300以及R100两个数据点计算塑性粘度PV、屈服值YP、流性指数N、稠度系数K准确性较差的问题。

其技术方案是：包括底座、调节杆、固定套、固定螺栓、托板、泥浆杯、下转筒，内筒、内筒轴、刻度盘组件、扭簧组件、固定杆、电机、旋转头、连动齿轮、壳体，在底座上部一体设有固定杆，在固定杆的上部通过螺纹固定连接有壳体，在壳体的内部设有电机、扭簧组件，在扭簧组件的下部通过内筒轴连接内筒，内筒的外侧设有下转筒，下转筒的外壁上设有刻度线，电机的顶部设有旋转头，旋转头的外侧套装有动力齿轮，动力齿轮与连动齿轮啮合，下转筒的顶部套装有旋转齿轮，旋转齿轮与连动齿轮啮合，电机通过连动齿轮带动下转筒旋转，在扭簧组件的左侧设有刻度盘组件，刻度盘组件与电机连接，在底座上设有调节杆，调节杆上套装有固定套，固定套上设有固定螺栓，固定套的左侧一体连接有托板，托板上放置有泥浆杯，所述刻度盘组件包括刻度盘、转速刻度、旋钮、读值栏，在刻度盘的外圈设有转速刻度，在刻度盘上设有旋钮，在刻度盘的下部设有读值栏，所述刻度盘外圈的转速刻度设有八个。

优选的，内筒与下转筒为同心圆筒。

优选的，泥浆杯放置在下转筒的正下方，泥浆杯与下转筒为同轴心。

优选的，固定套在调节杆上上下移动，带动托板上的泥浆杯上下移动，所述固定套为开口式固定套，固定套的侧边设有螺栓孔，固定螺栓穿过螺栓孔紧固固定套。

优选的，刻度盘外圈的八个转速刻度分别为3、6、30、60、100、200、300、600。

优选的，泥浆杯内的水泥浆液面位于下转筒上的刻线位置，下转筒恒速旋转，水泥浆体处于内筒与下转筒之间形成的环形空间内，下转筒通过环形空间内的水泥浆体作用于内筒产生转矩，扭簧组件连接的旋转相应角度，角度显示在读值栏。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能够提高水泥浆进行流变性能测定时流变参数的准确性，解决六速旋转粘度计选择R300以及R100两个数据点计算塑性粘度PV、屈服值YP、流性指数N、稠度系数K准确性较差的问题，且该装置泥浆杯放置在下转筒的正下方，泥浆杯与下转筒为同轴心，泥浆杯内的水泥浆液面位于下转筒上的刻线位置，下转筒恒速旋转，水泥浆体处于内筒与下转筒之间形成的环形空间内，提高数值的准确性。本实用新型的八速分别是指R3、R6、R30、R60、R100、R200、R300、R600，相比六速旋转粘度计，增加了R30以及R60两个速度，通过该八速旋转粘度计可以测量当转速分别为R3、R6、R30、 R60、R100、R200、R300（水泥浆体不运行R600转速）时的水泥浆读值，将数值带入剪切应力-剪切速率曲线中，精确的绘制剪切应力-剪切速率曲线，通过斜率以及截距得到流变参数，而不是R300以及R100“两点”法取得流变参数，提高水泥浆进行流变性能测定时流变参数的准确性，通过八速旋转粘度计可以得到转速以及转速测量下的读值等原始数据，通过公式可以将其分别转换成剪切速率以及剪切应力，在直角坐标和双对数坐标上绘制水泥浆体的剪切应力-剪切速率曲线，通过绘制曲线中的线性相关系数R²便可以确定水泥浆到底属于那种流态。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图；

附图2是刻度盘组件的结构示意图；

附图3是刻度盘的结构放大图；

附图4是齿轮的结构示意图；

附图5是齿轮的结构示意图；

附图6是固定套的结构示意图；

图中：底座1、调节杆2、固定套3、固定螺栓4、托板5、泥浆杯6、下转筒7，内筒8、内筒轴9、刻度盘组件10、扭簧组件11、固定杆12、电机13、旋转头14、连动齿轮15、壳体16、动力齿轮17、旋转齿轮18、螺栓孔19。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型包括底座1、调节杆2、固定套3、固定螺栓4、托板5、泥浆杯6、下转筒7，内筒8、内筒轴9、刻度盘组件10、扭簧组件11、固定杆12、电机13、旋转头14、连动齿轮15、壳体16，在底座1上部一体设有固定杆12，在固定杆12的上部通过螺纹固定连接有壳体16，在壳体16的内部设有电机13、扭簧组件11，在扭簧组件11的下部通过内筒轴9连接内筒8，内筒8的外侧设有下转筒7，下转筒7的外壁上设有刻度线，电机13的顶部设有旋转头14，旋转头14的外侧套装有动力齿轮17，动力齿轮17与连动齿轮15啮合，下转筒7的顶部套装有旋转齿轮18，旋转齿轮18与连动齿轮15啮合，电机通过连动齿轮15带动下转筒7旋转，在扭簧组件11的左侧设有刻度盘组件10，刻度盘组件10与电机13连接，在底座1上设有调节杆2，调节杆2上套装有固定套3，固定套3上设有固定螺栓4，固定套3的左侧一体连接有托板5，托板5上放置有泥浆杯6，所述刻度盘组件10包括刻度盘10.1、转速刻度10.2、旋钮10.3、读值栏10.4，在刻度盘10.1的外圈设有转速刻度10.2，在刻度盘10.1上设有旋钮10.3，在刻度盘10.1的下部设有读值栏10.4，所述刻度盘10.1外圈的转速刻度10.2设有八个。

其中，内筒8与下转筒7为同心圆筒，水泥浆体处于内筒8与下转筒7之间形成的环形空间内。

另外，泥浆杯6放置在下转筒7的正下方，泥浆杯6与下转筒7为同轴心，提高计算的准确性。

还有，固定套3在调节杆2上上下移动，带动托板5上的泥浆杯6上下移动，所述固定套3为开口式固定套3，固定套3的侧边设有螺栓孔19，固定螺栓4穿过螺栓孔19紧固固定套3，能够调节固定套的高度，进而调节托板上泥浆杯的高度，使泥浆杯内的水泥浆液面位于下转筒上的刻线位置。

还有，刻度盘10.1外圈的八个转速刻度10.2分别为3、6、30、60、100、200、300、600，电机生物输出频率将按预置的升速时间上升至与给定信号对应的数值，给定信号对应的数值与刻度盘外圈的八个转速刻度对应，可以测量当转速分别为R3、R6、R30、 R60、R100、R200、R300（水泥浆体不运行R600转速）时的水泥浆读值，将数值带入剪切应力-剪切速率曲线中，精确的绘制剪切应力-剪切速率曲线，通过斜率以及截距得到流变参数，而不是R300以及R100“两点”法取得流变参数。

并且，泥浆杯6内的水泥浆液面位于下转筒7上的刻线位置，下转筒7恒速旋转，水泥浆体处于内筒8与下转筒7之间形成的环形空间内，下转筒7通过环形空间内的水泥浆体作用于内筒8产生转矩，扭簧组件11连接的8旋转相应角度，角度显示在读值栏10.4，通过八速旋转粘度计可以得到转速以及转速测量下的读值等原始数据，通过公式可以将其分别转换成剪切速率以及剪切应力，进而通过将数值带入剪切应力-剪切速率曲线中，在直角坐标和双对数坐标上绘制水泥浆体的剪切应力-剪切速率曲线，通过绘制曲线中的线性相关系数R²便可以确定水泥浆到底属于那种流态。

该八速旋转粘度计，速度范围是3转/分钟到600转/分钟。

使用时，先接通电源，将旋钮3转/分钟，升高测试浆杯，直至水泥浆液面位于下转筒上的刻线位置，以电机为动力，水泥浆体处于内筒与下转筒之间形成的环形空间内，通过变速传动，下转筒以恒速旋转，下转筒通过环形空间内的水泥浆体作用于内筒产生一个转矩，使扭簧组件连接的内筒旋转相应角度，角度实验结果在读值栏，在3转/分钟下旋转10秒钟后测量读值。

其次通过旋钮依次调节转速为R6、R30、R60、R100、R200、R300，通过读值栏记录递增次序转速下的读值；

最后通过旋钮依次调节转速为R300、R200、R100、R60、R30、R6、R3，通过读值栏记录递减次序转速下的读值，在下转筒以每一转速连续旋转10秒钟后读取，最后求得每一转速下的读值平均值；

通过八速旋转粘度计可以得到转速以及转速测量下的读值等原始数据，通过公式可以将其分别转换成剪切速率以及剪切应力。进而通过将数值带入剪切应力-剪切速率曲线中，在直角坐标和双对数坐标上绘制水泥浆体的剪切应力-剪切速率曲线，通过绘制曲线中的线性相关系数R²便可以确定水泥浆到底属于那种流态。

在直角坐标中所绘制曲线的R²高于双对数坐标中的R²，则水泥浆体属于宾汉流体，所测得塑性粘度PV即为曲线的斜率，屈服值YP即为曲线的截距。

双对数坐标中所绘制曲线的R²高于直角坐标中的R²，则水泥浆体属于幂律流体，所测得流性指数N即为曲线的斜率，稠度系数K为10^截距值。

本实用新型能够提高水泥浆进行流变性能测定时流变参数的准确性，解决六速旋转粘度计选择R300以及R100两个数据点计算塑性粘度PV、屈服值YP、流性指数N、稠度系数K准确性较差的问题，且该装置泥浆杯放置在下转筒的正下方，泥浆杯与下转筒为同轴心，泥浆杯内的水泥浆液面位于下转筒上的刻线位置，下转筒恒速旋转，水泥浆体处于内筒与下转筒之间形成的环形空间内，提高数值的准确性。本实用新型的八速分别是指R3、R6、R30、R60、R100、R200、R300、R600，相比六速旋转粘度计，增加了R30以及R60两个速度，通过该八速旋转粘度计可以测量当转速分别为R3、R6、R30、 R60、R100、R200、R300（水泥浆体不运行R600转速）时的水泥浆读值，将数值带入剪切应力-剪切速率曲线中，精确的绘制剪切应力-剪切速率曲线，通过斜率以及截距得到流变参数，而不是R300以及R100“两点”法取得流变参数，提高水泥浆进行流变性能测定时流变参数的准确性，通过八速旋转粘度计可以得到转速以及转速测量下的读值等原始数据，通过公式可以将其分别转换成剪切速率以及剪切应力，在直角坐标和双对数坐标上绘制水泥浆体的剪切应力-剪切速率曲线，通过绘制曲线中的线性相关系数R²便可以确定水泥浆到底属于那种流态。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。

Claims

1.一种八速旋转粘度计，其特征是：包括底座（1）、调节杆（2）、固定套（3）、固定螺栓（4）、托板（5）、泥浆杯（6）、下转筒（7），内筒（8）、内筒轴（9）、刻度盘组件（10）、扭簧组件（11）、固定杆（12）、电机（13）、旋转头（14）、连动齿轮（15）、壳体（16），在底座（1）上部一体设有固定杆（12），在固定杆（12）的上部通过螺纹固定连接有壳体（16），在壳体（16）的内部设有电机（13）、扭簧组件（11），在扭簧组件（11）的下部通过内筒轴（9）连接内筒（8），内筒（8）的外侧设有下转筒（7），下转筒（7）的外壁上设有刻度线，电机（13）的顶部设有旋转头（14），旋转头（14）的外侧套装有动力齿轮（17），动力齿轮（17）与连动齿轮（15）啮合，下转筒（7）的顶部套装有旋转齿轮（18），旋转齿轮（18）与连动齿轮（15）啮合，电机通过连动齿轮（15）带动下转筒（7）旋转，在扭簧组件（11）的左侧设有刻度盘组件（10），刻度盘组件（10）与电机（13）连接，在底座（1）上设有调节杆（2），调节杆（2）上套装有固定套（3），固定套（3）上设有固定螺栓（4），固定套（3）的左侧一体连接有托板（5），托板（5）上放置有泥浆杯（6），所述刻度盘组件（10）包括刻度盘（10.1）、转速刻度（10.2）、旋钮（10.3）、读值栏（10.4），在刻度盘（10.1）的外圈设有转速刻度（10.2），在刻度盘（10.1）上设有旋钮（10.3），在刻度盘（10.1）的下部设有读值栏（10.4），所述刻度盘（10.1）外圈的转速刻度（10.2）设有八个。

2.根据权利要求1所述的八速旋转粘度计，其特征是：内筒（8）与下转筒（7）为同心圆筒。

3.根据权利要求1所述的八速旋转粘度计，其特征是：泥浆杯（6）放置在下转筒（7）的正下方，泥浆杯（6）与下转筒（7）为同轴心。

4.根据权利要求1所述的八速旋转粘度计，其特征是：固定套（3）在调节杆（2）上上下移动，带动托板（5）上的泥浆杯（6）上下移动，所述固定套（3）为开口式固定套（3），固定套（3）的侧边设有螺栓孔（19），固定螺栓（4）穿过螺栓孔（19）紧固固定套（3）。

5.根据权利要求1所述的八速旋转粘度计，其特征是：刻度盘（10.1）外圈的八个转速刻度（10.2）分别为3、6、30、60、100、200、300、600。

6.根据权利要求4所述的八速旋转粘度计，其特征是：泥浆杯（6）内的水泥浆液面位于下转筒（7）上的刻线位置，下转筒（7）恒速旋转，水泥浆体处于内筒（8）与下转筒（7）之间形成的环形空间内，下转筒（7）通过环形空间内的水泥浆体作用于内筒（8）产生转矩，扭簧组件（11）连接的（8）旋转相应角度，角度显示在读值栏（10.4）。