FR2472746A1 - Viscosimetre, notamment pour le controle des boues de forage de puits de petrole - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN VISCOSIMETRE. IL COMPORTE UNE BASE 12, UN SUPPORT TELESCOPIQUE 18, 20 ET UN CARTER CONTENANT UN MOTEUR QUI FAIT TOURNER UN MANCHON VERTICAL 112 DANS LE FLUIDE A CONTROLER ET DANS LEQUEL SE TROUVE UN NOYAU 116 A SUSPENSION ELASTIQUE EN TORSION. DES CIRCUITS ELECTRONIQUES COMMANDENT LA VITESSE DE ROTATION DU MANCHON 112 ET LA DEVIATION ANGULAIRE DU NOYAU 116 SOUS L'EFFET DE LA VISCOSITE DU FLUIDE CONTROLE EST MESUREE. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AU CONTROLE DES BOUES DE FORAGE DE PUITS.

Description

La présente invention se rapporte d'une façon

générale aux viscosimètres, et concerne plus particu-

lièrement, mais non exclusivement, un viscosimètre des-

tiné à la mesure de la viscosité, du point d'écoulement et de la résistance de gel de mélanges de boues utili-

sées dans des opérations de forage de puits.

Il existe déjà de nombreu x viscosimètres du type comportant une base, un carter, un support qui maintient le carter sur la base, un manchon tubulaire tournant descendant du carter, un dispositif de mise

en rotation du manchon, un noyau cylindrique position-

né par rapport au manchon de manière que la rotation de ce dernier dans un liquide fasse tourner le liquide en imprimant ainsi une force par viscosité au noyau, un dispositif comprenant un ressort pour appliquer au

noyau un couple proportionnel à sa déviation par rap-

port à une position zéro, et un dispositif de mesure de la déviation du noyau par rapport à cette position zéro. Les Brevets des Etats d'Amérique NO 3 327 825

et 2 703 006 décrivent deux exemples de ces viscosi-

mètres antérieurs.

L'invention apporte de nombreux perfectionne-

ments aux appareils décrits dans ces deux Brevets.

Un support perfectionné supporte le carter sur la base. Ce support comporte une seule colonne avec un dispositif de réglage de sa longueur et un dispositif d'alignement destiné à maintenir le manchon tubulaire tournant du viscosimètre dans une position fixe, sur la

base de l'appareil.

Selon l'invention, le dispositif d'entraînement qui fait tourner le manchon du viscosimètre comporte une courroie sans fin, élastique et dentée accouplée entre des roues dentées fixées sur l'arbre d'un moteur

électrique et sur celui du manchon tournant. Ce dis-

positif d'entraînement assure une transmission positive

et précise de la vitesse de rotation du moteur au man-

chon et en même temps, assure l'amortissement du dis-

positif d'entraînement pour en éliminer les vibrations.

Un dispositif d'alimentation et de commande du mo-

teur permet de produire le courant d'alimentation à par-

tir de différentes sources de courant alternatif, et offre des possibilités de coupure de sécurité dans le cas

o le manchon tournant du viscosimètre est coincé.

D'autres perfectionnements apportés par l'inven-

tion comprennent un noyau non métallique situé à l'inté-

rieur du manchon tournant et un couvercle en matière

plastique amovible par enclenchement qui protège le dis-

positif de réglage et d'étalonnage du viscosimètre.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion apparaîtront au cours de la description qui va sui-

vre.

Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'ex-

emple nullement limitatif:

La figure 1 est une coupe verticale d'un viscosi-

mètre selon l'invention, la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1,

la figure 3 est une vue en perspective du viscosi-

mètre de la figure 1, vu par le dessus,

la figure 4 est une vue en perspective du viscosi-

mètre de la figure 1, vu par le dessous, la figure 5 est un schéma électrique d'un mode de réalisation du détecteur de vitesse du viscosimètre de la figure 1, la figure 6 est un schéma électrique d'un mode de

réalisation du dispositif de commande et d'arrêt de mo-

teur et du dispositif de réglage d'indicateur de vitesse relative du viscosimètre de la figure 1, la figure 7 est un schéma électrique d'un mode de réalisation du circuit d'alimentation du viscosimètre de

la figure 1.

La figure 1 représente donc un viscosimètre selon

l'invention désigné globalement par la référence 10.

Le viscosiiètre 10 comporte une base 12, un carter 14 et une colonne support 16 qui supporte le carter 14 sur la

base 12.

La colonne support 16 sera appelée ci-après un support et il faut remarquer qu'elle est constituée par

une seule colonne.

Le support 16 comporte donc une pièce supérieure 18 et une pièce inférieure 20. La pièce supérieure 18

est introduite téléscopiquement dans un alésage intéri-

eur 22 de la pièce inférieure 20. L'alésage intérieur 22 comporte une extrémité inférieure 24 fermée. Un trou fileté 26 de plus petit diamètre débouche à l'extrémité

fermée 24 et à l'extrémité inférieure 28 de la pièce in-

férieure 20. Une vis 30 à tête fraisée maintient la piè-

ce inférieure 20 sur la base12. L'extrémité inférieure

28 de la pièce inférieure 20 est ajustée dans un loge-

ment 32 en forme de coupelle de la base 12.

La pièce supérieure 18 comporte un alésage 34 avec

une extrémité supérieure 36 fermée et débouchant à l'ex-

trémité inférieure 38 de cette pièce 18.

Un ressort de compression 40, du type hélicoïdal est disposé dans l'alésage 34 de la pièce supérieure 18,

ses extrémités supérieure et inférieure s'appuyant res-

pectivement contre l'extrémité fermée 36 de l'alésage 34

et l'extrémité fermée 24 de l'alésage 22.

La pièce supérieure 18 comporte une rainure longi-

tudinale 42 à sa surface extérieure 44 cylindrique. La pièce inférieure 20 comporte une goupille 46 en saillie radiale vers l'intérieur, fixée sur cette pièce 20, et pénétrant radialement dans la rainure longitudinale 42

de la pièce supérieure 18, en permettant ainsi un mouve-

ment axial relatif entre la pièce supérieure et la pièce inférieure, 18, 20, mais en interdisant tout mouvement relatif de rotation entre ces pièces. La goupille 46 et

la rainure 42 peuvent être considérées comme un disposi-

tif d'alignement qui maintient la position relative du carter 14 et des éléments qu'il contient, par rapport à

la base 12.

Un collier 50 comportant l'épaulement 52 en sail-

lie radialevers l'intérieur est vissé sur l'extrémité

supérieure 48 de la pièce inférieure 20.

L'épaulement 52 s'appuie contre l'extrémité supé-

rieure d'une garniture annulaire 54. Cette dernière est destinée à se coincer entre les pièces supérieure et inférieure 18 et 20 afin d'interdire leur mouvement axial

relatif. La garniture 54 a la forme d'un collier à sec-

tion triangulaire et s'appuie contre un bord intérieur chanfreiné 49 à l'extrémité supérieure de l'alésage 22

-de la pièce inférieure 20.

Quand le collier 50 est tourné de manière à serrer

son assemblage vissé sur la pièce inférieure 20, la gar-

niture annulaire 54 est forcée vers le bas et se coince entre les pièces supérieure et inférieure 18 et 20 de

manière à les bloquer ensemble. Le collier 50 et la gar-

niture 54 peuvent être considérés en général comme un

dispositif de blocage libérable destiné à fixer sélec-

tivement la pièce supérieure 18 sur la pièce inférieure

tout en permettant de les libérer l'une de l'autre.

Le dispositif élastique 40 entre les pièces supé--

rieure et inférieure 18 et 20 pousse la pièce supérieure -18 vers le haut par rapport à la pièce inférieure 20 de

sorte qu'il peut être considéré comme dispositif de rap-

pel en position d'extension des pièces supérieure et in-

férieure télescopiques 18 et 20.

La longueur de la colonne support 16 est réglée en desserrant le collier 50 et en faisant coulisser la pièce supérieure 18 dans la pièce inférieure 20 jusqu'à la position voulue. Le collier 50 est ensuite serré pour

bloquer ensemble les pièces supérieure et inférieure.

- Le carter 14 eet une pièce non métallique compre-

nant une section principale 56 dont le dessus est fermé par un couvercle 58. Le couvercle 58 est fixé surla section principale 56 par plusieurs vis de fixation 59

(voir figure 3).

La section principale 56 du carter comporte un com-

partiment 60 de réception de batterie et d'alimentation,

un compartiment 62 de réception de moteur et un compar-

timent 64 de réception de rotor.

Le fond 66 de la section principale 56 du carter comporte une coupelle de réception 68 dirigée vers le bas, dans laquelle est ajustée l'extrémité supérieure de la pièce supérieure 18. Cette dernière est fixée au fond 66 par une vis 72 à tête fraisée. Une batterie 74 de pilesou d'accumulateur qui sera

appelée ci-après une source intérieure de courant conti-

nu est placée dans le compartiment 60.

Comme le montre particulièrement la figure 2, les parois latérales 76 et 78 de la section principale 56

comportent chacune deux nervures 80 espacées et en sail-

lie vers l'intérieur. Une carte de circuits 82 est main-

tenue entre les nervures 80, séparant les compartiements et 62. La carte 82 supporte les circuits électroniques

de commande qui seront décrits en détail par la suite.

Le compartiment 64 de réception du rotor comporte

un alésage cylindrique vertical 84 dans sa partie infé-

rieure. Un rotor 86 comporte un arbre cylindrique 88

monté dans l'alésage cylindrique 84 par des paliers su-

périeur et inférieur 89 et 90. Un épaulement annulaire 92 tourné vers le haut sur le rotor 86 s'appuie contre une surface inférieure du palier inférieur 90 et une

bague à enclenchement 94 est placée dans une rainure an-

nulaire de l'arbre 88, au-dessus du palier supérieur 89

de manière à maintenir verticalement le rotor 86 en posi-

tion par rapport au carter 14.

Une poulie de rotor 96 qui sera également appelée une poulie menée est fixée sur l'arbre de rotor 88 par

une vis de blocage 98.

Un moteur électrique 100, ou dispositif d'entraîne-

ment, est monté dans le compartiment 62 de réception de moteur et il est fixé au fond 66 de la section principale 56 du carter par plusieurs vis de fixation 102. Un arbre moteur 104 sort du moteur 100. Un bouton d'arbre 105 fixé sur l'extrémité supérieure de l'arbre moteur 104 permet

de tourner ce dernier à la main.

Une poulie d'entraînement 106 est fixée sur l'arbre

moteur 104 par une vis de blocage 108.

Une courroie sans fin l1o élastique et dentée est accouplée entre la poulie d'entraînement 106 et la

poulie 96 de l'arbre du rotor.

La courroie d'entraînement 110 est faite de pré-

férence en -uréthane. Cette courroie dentée 110

en uréthane assure un entraînement précis à grande vi-

tesse et en outre, ses. propriétés élastiques assurent un certain degré d'amortissement dans le disp ositif

d'entraînement, ce qui facilite la réduction des vibra-

tions du rotor 86.

Un manchon tubulaire tournant 112 est fixé sur une extrémité inférieure du rotor 86 par un assemblage

vissé 114.

Un noyau 116 est disposé concentriquement dans le manchon 112. Le noyau 116 est réalisé de préférence en une matière non métallique, par exemple en chlorure de polyvinyle. Le noyau 116 est plein, à l'exception d'un trou central 118 dans lequel est vissé un arbre de noyau 120. Les noyaux antérieurs étaient généralement réalisés sous forme d'une pièce métallique creuse, par exemple celui décrit par le Brevet des Etats Unis d'Amérique NO 2 703 006. Il existe également des noyaux pleins réalisés en un métal, par exemple en laiton ou

en acier inoxydable.

L'utilisation d'un noyau non métallique et plein,

comme le noyau 116, apporte un certain nombre davantages.

Une matière non métallique, par exemple le chlorure de polyvinyle, possède une plus faible c*aleur spécifique et une plus faible conductibilité thermique de sorte que si le noyau 116 est plongé dans un échantillon du fluide à contrôler, ce dernier absorbe très peu de chaleur ou reçoit très peu de chaleur par transfert du noyau 116 de sorte qu'il faut relativement peu de temps pour que l'échantillon atteigne l'équilibre thermique permettant

ainsi d'effectuer un contrôle précis.

En outre, le noyau 116 non métallique n'est pas sensible à la corrosion. Il peut recevoir des finis de surface comparables à ceux déjà appliqués aux noyaux métalliques courants de sorte que les propriétés de surface du noyau 116 non métallique sont comparables

à celles des noyaux métalliques antérieurs.

Par ailleurs, le noyau 116 non métallique est re-

lativement léger et il ne charge donc pas les paliers

aussi fortement qu'une unité métallique pleine.

L'arbre de noyau 120 tourne à l'intérieur du ro-

tor 86, dans des paliers supérieur et inférieur 122 et

124. Une entretoise 126 maintenue en place par une ba-

gue d'enclenchement 128 est disposée au-dessous du pa-

lier inférieur 124 de l'arbre de noyau. Un pare-pous-

sière 130, placé au-dessous de la bague 128 comporte une partie cylindrique 132 autour de l'arbre de noyau et une partie circulaire plane 134 à l'extrémité supérieure de la partie cylindrique 132 de manière à protéger les éléments qui se trouvent au-dessus de la partie plane supérieure 134 contre le fluide en essai qui pourrait être projeté par la rotation du manchon 112. La partie plane circulaire 132 dérive également

la circulation des gaz corrosifs, par exemple d'hydrogà-

ne-sulfuré par des trous d'évacuation 135 sur le côté

du rotor 86.

Un ensemble 136 de cadran-indicateur est fixé sur l'extrémité supérieure de l'arbre de noyau 120.par-La vis de blocage 138. Plusieurs repères (non représentés) sont disposés sur la surface supérieure 140 du cadran indicateur 136 et sont visibles à travers une lentille 142 placée dans le couvercle 58 du carter, permettant

d'observer une déviation angulaire du noyau 116 par rap-

port au carter 14. Un élément 550 d'émission lumineuse qui sera décrit en détail par la suite, est disposé près de la lentille 142 afin d'éclairerle cadran indicateur 136. L'ensemble 136 de cadran indicateur comporte un

alésage cylindrique 144 à son extrémité supérieure.

Le couvercle 58 du carter 14 comporte une ouver-

ture d'étalonnage 146 autour de laquelle est disposé concentriquement un épaulement annulaire 148 en saillie 8t

vers l'extérieur.

Un bouton d'étalonnage 150 comporte un manchon d'étalonnage 152 cylindrique, dirigé vers le bas qui pénètre dans une ouverture d'étalonnage 146. Le bouton d'étalonnage 150 peut être fixé par rapport à l'épaule- ment 148 au moyen d'une vis de blocage 154 traversant

l'épaulement 148 et s'appuyant contre le manchon d'éta-

lonnage 152.

Un dispositif d'enclenchement sur le couvercle 157 en matière plastique s'enclenche sur l'épaulement 148 de manière à recouvrir le bouton d'étalonnage 150

pendant l'utilisation normale du viscosimètre 10, évi-

tant ainsi de toucher par inadvertance ce bouton 150, ce

qui pourrait changer l'étalonnage de l'appareil.

Un ressort 156 de torsion hélicoïdal comporte une extrémité supérieure fermement engagée avec le. manchon

d'étalonnage 152 par un manchon de compression 158 an-

nulaire et fendu, Le manchon de compression 158 est une pièce annulaire avec une fente verticale dans une partie ce qui lui permet d'être comprimé lorsqu'il est forcé

dans l'alésage intérieur du manchon d'étalonnage 152.

Cette compression du manchon 158 lui permet de serrer fermement l'extrémité supérieure du ressort hélicoïdal 156 tout en engageant fermement l'alésage intérieur du

manchon d'étalonnage 152.

D'une manière similaire, l'extrémité inférieure du ressort 156 est fermement fixée dans l'alésage intérieur 144 du cadran indicateur 136 par un second manchon de

compression 160 annulaire et fendu.

Le viscosimètre 10 comporte également un disposi-

tif de commande de la vitesse du moteur 100. Ce dispo-

sitif de commande permet de choisir la vitesse nominale à laquelle le moteur 100 fait tourner le manchon 112

et de la maintenir ensuite.

D'une façon générale, le dispositif de commande comporte un dispositif de détection de la vitesse de

rotation du dispositif d'entraînement 100 et un dispo-

sitif de comparaison de la vitesse de rotation détectée avec une vitesse sélectionnée parmi plusieurs vitesses

de référence, et permettant également de modifier la vi-

tesse de rotation en fonction du résultat de la comparai-

son entre la vitesse détectée et la vitesse de référence choisie. En outre, le dispositif de commande comporte un

dispositif d'arrêt de l'excitation du dispositif d'en-

trainement 100 quand le dispositif de détection détecte

une vitesse de rotation nulle de ce dispositif d'entraîne-

ment. Le dispositif de commande comporte également un circuit d'alimentation comprenant une source intérieure

de courant continu. Le dispositif de commande peut com-

porter en outre un dispositif de réglage de l'amplitude

du signal de sortie d'un dispositif qui indique la vi-

tesse relative du dispositif d'entraînement 100.

Le dispositif qui commande la vitesse du dispositif

d'entraînement sera maintenant décrit en regard des fi-

gures 5 à 7. En particulier, quand le dispositif d'en-

tra;nement est un moteur tel que le moteur 100, le dis-

positif de commande est un appareil qui commande la vi-

tesse de rotation de l'arbre d'entraînement 104 du mo-

teur et, par conséquent, également la vitesse de rotation du manchon accou plé par une courroie avec l'arbre du moteur. Cet appareil règle de façon variable la vitesse de rotation de l'arbre 104 du moteur 100 et maintient la

vitesse à une valeur sélectionnée.

L'appareil de commande comporte un dispositif de dé-

tection de la vitesse de rotation de l'arbre 104 du mo-

teur 100 et qui, dans le mode de réalisation de la fi-

gure 5, convertit cette vitesse en un signal électrique proportionnel. Ce dispositif de détection est désigné par

la référence numérique 500. La figure 6 montre que l'ap-

pareil de commande comporte en outre un dispositif des-

tiné à alimenter et à désalimenter alternativement le moteur 100, en commandant ainsi la vitesse de l'arbre moteur 104. Ce dispositif est désigné globalement par la référence numérique 502. La Figure 6 montre également

que l'appareil de commande comporte un dispositif de ré-

glage de l'amplitude du signal de sortie d'un dispositif

de réglage de l'amplitude du signal de sortie d'un dis-

positif qui indique la vitesse relative de rotation de

l'arbre moteur 104 pour une vitesse sélectionnée. Ce dis-

positif est désigné globalement par la référence numéri-

que 504. Le dispositif de commande comporte enfin un

circuit 506 d'alimentation représenté sur la figure 7.

Le schéma d'un mode de réalisation du dispositif de détection 500 sera maintenant décrit en regard de la figure 5. Il sera supposé initialement que le dispositif d'entraînement du viscosimètre est le moteur 100 dont

l'arbre moteur 104 tourne. Comme le montre schématique-

ment la figure 5, une pièce tournante 512 accouplée avec l'arbre moteur 104 constitue une première partie du dispositif de détection 500. Dans le présent mode de

réalisation, la pièce tournante 512 comporte des élé-

ments alternativement transparents et opaques. Par exem-

ple, les éléments transparents peuvent être des sections

de matière plastique transparente tandis que les élé-

ments opaques peuvent être des sections de matière

plastique opaque.

Une seconde partie du dispositif de détection 500 est un dispositif qui délivre une série d'impulsions

électriques en réponse à la rotation de la pièce tour-

nante 512. Ce dispositif est désigné par la référence

numérique 514 sur la figure 5. Ce générateur 514 com-

porte un élément d'émetteur de lumière et un élément récepteur de lumière qui sont disposés sur les côtés

opposés de la pièce tournante 512, de sorte que les élé-

ments transparents et opaques passent entre l'élément

et l'émetteur de lumière et l'élément récepteur de lu-

mière quand la pièce tournante tourne. En particulier, la figure 5 montre que l'élément émetteur de lumière est une diode électroluminescente 516 et que l'élément récepteur de lumière est un transistor photosensible 518. La diode électroluminescente 516 est espacée du transistor 518 de sorte que la pièce tournante 512 peut passer entre eux quand elle tourne. En particulier, la diode électroluminescente 516 et le phototransistor il

518 peuvent constituer les éléments essentiels d'un dis-

positif 520, par exemple un commutateur de limite optique

à fentes, du type MCA8 ou MCA81 de Monsanto.

La figure 1 montre la pièce tournante 512 sous la forme d'un disque tournant 512 monté sur un moyeu 513

fixé sur l'arbre moteur 104 par une vis de blocage 515.

Le dispositif 520 qui comprend la diode électrolumines-

cente 516 et le phototransistor 518 est représenté schématiquement sur la figure 1, monté sur la carte de

circuits 82.

* En plus de la diode électroluminescente 516 et du phototransistor 518, le dispositif générateur 514 peut comporter un certain nombre d'autres compesants, par exemple un réseau 522 de résistances-condensateurs et diodes et un second transistor 524e comme le montre la

figure 5. En outre, le générateur peut comporter un ré-

gulateur de tension 526 qui délivre une tension régulée

pour le reste du circuit de détection 500.

Ces composants du dispositif de détection 500 sont

connectés, comme le montre la figure 5, de manière à pro-

duire au collecteur du second transistor 524 un train d'impulsions électriques proportionnel à la vitesse de rotation de l'arbre moteur 104, détectée par l'action

mutuelle entre la pièce tournante 512, la diode électro-

luminescente 516 et le phototransistor 518. Ce signal de sortie est indiqué par le cercle qui contient la lettre "D". La relation de proportionnalité entre le nombre des impulsions produites et la vitesse de rotation de l'arbre

moteur est déterminée par le nombre des éléments trans-

parents et opaques disposés alternativement dans la pièce

tournante 512.

Le dispositif 502 d'alimentation et de désalimenta-

tion sera maintenant décrit en regard de la figure 6.

Ce dispositif 502 réagit au train d'impulsions électriques produites par le dispositif de détection 500, indiqué par le cercle contenant la lettre "D", et représentant la connexion entre le dispositif 502 d'alimentation et

de désalimentation et le dispositif de détection 500.

Cette connexion depuis le dispositif de détection 500 est effectuée dans le présent mode de réalisation, à l'entrée appropriée d'un circuit intégré de commande de pièce du moteur, par exemple le circuit intégré pA7391 Ce dispositif est représenté par l'élément 528 sur la figure 6. Dans le présent mode de réalisation, l'élément 528 comporte un dispositif qui compare les amplitudes d'un premier signal électrique et d'un second signal

électrique, ces deux signaux étant liés au train d'im-

pulsions électriques proportionnelles à la vitesse de rotation, produites par le dispositif de détection 500,

et il délivre un troisième signal électrique proportion-

nel à la comparaison entre les premier et second signaux.

Ce dispositif est indiqué globalement par la référence

numérique 530 sur la figure 6.

Dans le but de produire le premier signal électri-

que qui doit être ainsi comparé, le dispositif 502 d'ali-

mentation et de désalimentation comporte un circuit AC 532 connecté par un commutateur à une première entrée

du dispositif de comparaison 530. Le circuit RC 532 com-

porte un premier commutateur 534 qui interconnecte les

éléments RC en l'une sélectionnée de plusieurs combinai-

sons afin d'établir ainsi le premier signal électrique de comparaison. Dans le mode de réalisation de la figure

6, le commutateur 534 peut être connecté à l'une quel-

conque de trois résistances représentées au circuit de commande de l'élément 528. Par une manoeuvre appropriée

du commutateur 534, l'une quelconque de trois combinai-

sons RC possédant chacune une constante de temps diffé-

rente, peut être connectée à l'entrée du dispositif de comparaison 530 pour y produire un signal lié au train

d'impulsions électriques.

Pour établir le second signal électrique lié au train d'impulsions électriques, la figure 6 représente

un réseau de résistances 536 comprenant un second com-

mutateur.538 destiné à connecter l'une correspondante

des résistances du réseau à une seconde entrée du dis-

positif de comparaison 530. Le réseau de résistances 536 comporte plusieurs résistances variables. Le mode de

réalisation de la figure 6 comporte trois de ces résis-

tances variables désignées par les références 540, 542 et

544. Chacune de ces résistances variables peut être rég-

lée pour fournir une valeur de référence de vitesse pré- déterminée au dispositif de comparaison 530. Ainsi, en faisant passer le commutateur 538 d'une position à la suivante, l'une correspondante des résistances variables peut être connectée à la seconde entrée du dispositif

de comparaison 530, ce qui permet de régler ainsi la vi-

tesse nominale à laquelle le moteur doit fonctionner. Il faut noter que le premier commutateur 534 et le second

commutateur 538 sont jumelés dans le présent mode de réa-

lisation de sorte que l'une des combinaisons RC du réseau 532 est connectée à la première entrée du dispositif de

comparaison 530 quand l'une correspondante des résistan-

ces variables du réseau 536 est connectée à sa seconde entrée. Autrement dit, les commutateurs 534 et 538 sont

manoeuvrés pour maintenir une correspondance prédétermi-

née entre l'une des résistances variables du réseau 536

et l'une des combinaisons RC du réseau 532. Dans le pré-

sent mode de réalisation, ce jumelage est assuré par la manoeuvre d'un seul levier basculant 539 (représente sur la figure 4) qui est accouplé mécaniquement avec les

deux commutateurs 534 et 538, formant ainsi le commuta-

teur de sélection de vitesse selon l'invention, Quand le dispositif de comparaison 530 a comparé les signaux appropriés produits par le réseau RC 532 et le

réseau 536, il délivre un signal de sortie qui est appli-

qué au moteur 100, comme l'indiquent les cercles qui

contiennent les lettres "B". Par la réception de ce sig-

nal de sortie, le moteur 100 est périodiquement alimenté et désalimenté en fonction de la comparaison entre les

premier et second signaux appliqués aux entrées du com-

parateur 530, de sorte que sa vitesse est maintenue à la valeur nominale indiquée par la position du second commutateur 538. Ainsi, le dispositif 530, le réseau RC 532 et le réseau de résistance 536 constituent un moyen de comparaison de la vitesse de rotation détectée avec l'une choisie parmi plusieurs vitesses de référence, et de modification de la vitesse de rotation en fonction de la comparaison de la vitesse détectée et de lavitesse de référence sélectionnée.

En plus de l'élément 530, du réseau RC 532 et du ré-

seau de résistances 536, le dispositif 502 d'alimentation et de désalimentation comporte un dispositif d'arrêt de l'alimentation du moteur 100 en réponse à l'interruption de l'émission d'un train d'impulsions électriques par le générateur 514. Autrement dit, si l'arbre moteur 104 du moteur 100 ne tourne pas même si le moteur est encore sous tension (par exemple si le manchon 112 entraîné par le moteur 100 est coincé), l'appareil selon l'invention désalimente le. moteur 100 à ce moment, de manière qu'il ne soit pas endommagé. Ce dispositif est représenté sur la figure 6 sous la référence numérique 548. A titre d'exemple, il peut consister en un temporisateur qui, lorsqu'il ne reçoit aucun signal d'entrée, ce qui indique que l'arbre moteur 104 ne tourne plus, commande le signal de sortie du dispositif 530 de manière qu'il désalimente

le moteur 100.

La figure 6 représente également le schéma d'un

mode de réalisation du dispositif 504 de réglage d'indi-

cateur. Dans ce mode de réalisation, l'indicateur lui-

même consiste en une source lumineuse 550, par exemple une diode électroluminescente. La commande de l'intensité lumineuse de la diode 550 est assurée par un dispositif 552 de commande d'excitation d'indicateur, par exemple un temporisateur en circuit intégré. Le temporisateur 552 est connecté à plusieurs résistances et condensateurs de la manière bien connue, permettant de déterminer la durée des impulsions de sortie du temporisateur 552 en réponse

à un signal d'excitation reçu du dispositif 502 d'alimen-

tation et de désalimentation. Ce signal d'excitation est le même que celui produit pour commander l'alimentation

et la désalimentation du moteur 100. En réponse au sig-

nal électrique produit par l'élément 530, le temporisateur

552 délivre un signal de sortie pulsé qui modifie l'in-

tensité lumineuse de la diode électroluminescente 550,

selon la fréquence à laquelle les impulsions sont pro-

duites. La fréquence dépend de la comparaison faite par l'élément 530 entre la vitesse.reelle de rotation de l'arbre moteur et la vitesse nominale sélectionnée par le commutateur 538. Un dispositif est ainsi prévupour

régler l'amplitude du signal de sortie du dispositif indi-

cateur 550 afin d' indiquer la vitesse relative de rota-

tion de l'arbre moteur par rapport à un réglage particu-

lier du second commutateur 538. Si le dispositif indica-

teur est la diode électroluminescente 550, cette dernière indique non seulement la vitesse relative mais éclaire

également le cadran 136 de la figure 1, grâce à la posi-

tion relative entre la diode 550 et ce cadran.

Un mode de réalisation d'un circuit d'alimentation

506 sera maintenant décrit en regard de la figure 7.

Comme le montre la figure, le circuit d'alimentation com-

porte une source intérieure 74 de courant continu, par

exemple une batterie de pilesou d'accumulateurs de 12V.

Etant donné qu'il s'agit d'une source intérieure, la bat-

terie 74 est logée dans le carter 14 qui contient les

autres éléments de commande de vitesse du moteur. La bat-

terie 74 est connectée au reste des circuits de commande et au moteur 100, comme l'indique le cercle qui contient

la lettre "A". Cette connexion est établie par une résis-

tance et plusieurs condensateurs de filtrage désignés par

la référence numérique 556.

En plus d'une source intérieure de courant continu, le circuit d'alimentation de l'appareil selon l'invention peut comporter un dispositif de connexion à une source extérieure du courant continu, par exemple une batterie

d'un véhicule automobile. Dans le présent mode de réali-

sation, cette connexion est établie par des conducteurs

électriques 558 représentés sur la figure 7. Les conduc-

teurs 558 connectent les broches correspondantes d'un connecteur 559 (représenté sur la figure 4) de source extérieure de courant continu au reste des circuits d'alimentation.

Le circuit d'alimentation peut également compor-

ter un dispositif de connexion, par l'intermédiaire du

connecteur d'alimentation 559 du présent mode de réalisa-

tion, à une source extérieure de courant alternatif. La figure 7 montre que la source de courant alternatif est connectée à un transformateur 562 par l'intermédiaire d'un fusible 560 monté dans un boîtier à fusible 561

(représenté sur la figure 4). Le transformateur 562 com-

porte un enroulement primaire constitué par une première section 564 et une seconde section 566. Ces sections sont

connectées, comme le montre la figure 7, à la source ex-

térieure de courant alternatif et à un commutateur 568 de manière que dans le cas d'une source extérieure de

courant alternatif d'une première tension nominale pré-

déterminée, par exemple 110 Volts, le commutateur 568 soit

positionné pour connecter les sections 564 et 566 en pa-

rallèle tandis que dans le cas d'une source extérieure

de courant alternatif d'une seconde tension nominale pré-

déterminée, par exemple 220 Volts, le commutateur 568 soit positionné pour connecter les sections 564 et 566

en série.

Quand le commutateur 568 se trouve dans la posi-

tion appropriée correspondant à la source respective de courant alternatif, la tension de cette source est appliquée au transformateur 562. La tension de sortie du transformateur 562 est redressée par un redresseur i0, en constituant ainsi une source de courant prati-

quement continu pour-le reste des circuits du disposi-

tif de commande.

Il faut noter qu'un certain nombre de valeurs spécifiques de composants sont portées sur les figures à 7. Ces valeurs sont indiquées dans le but de dé-

crire plus en détail un mode de réalisation du disposi-

tif de commande représenté. Mais elles ne doivent pas être considérées comme limitant la nature des composants

ou leurs valeurs, dans le cadre de l'invention.

Le fonctionnement du dispositif de commande selon l'invention sera maintenant décrit en se reportant à nouveau aux figures 5 à 7. Tout d'abord, la vitesse à

laquelle le imoteur doit tourner est sélectionnée en pla-

çant les commutateurs 534 et 538 dans les positions ap-

propriées. Dans le présent mode de réalisation, l'une

quelconque de trois vitesses de référence peut être sélec-

tionnée, à savoir 300 tours par minute, 600 tours par mi-

nute ou 900 tours par minute. Quand cette sélection a été

effectuéel'alimentation est connectée à une borne du mo-

teur 100 en fermant un interrupteur 572 de marche-arrêt (dont la position est indiquée sur la figure 4). Quand l'interrupteur 572 est fermé initialement, la sortiedu dispositif 530 est au potentiel de la masse de sorte que

le moteur est alimenté et fait tourner l'arbre moteur 104.

Quand l'arbre 104 tourne, la pièce tournante 512 tourne également. En raison des éléments transparents et opaques placés alternativement sur la pièce tournante 512,

le générateur 514 produit un train d'impulsions électri-

ques quand la lumière émise par la diode électrolumi-

nescente 516 est transmise et interrompue alternativement au transistor 518 par les éléments de la pièce tournante 512. Ce train d'impulsions électriques est appliqué au dispositif 502 d'alimentation et de désalimentation dans lequel il est converti par le réseau RC 534 et le réseau

à résistances 536 en des premier et second signaux élec-

triques liés, appliqués aux entrées du dispositif de com-

paraison 530. Ce dernier compare les signaux et produit un troisième signal électrique à sa sortie pour alimenter

ou désalimenter le moteur 100. Par exemple, dans le pré-

sent mode de réalisation, le signal de sortie du disposi-

tif 530 est un signal modulé en durée d'impulsions. Ainsi, le moteur 100 est désalimenté pendant une durée variable en fonction de la durée des impulsions de niveau logique haut à la sortie du dispositif 530. Quand la sortie est au niveau bas, le moteur 100 est alimenté et fait tourner

son arbre 104.

En outre, le signal de sortie du dispositif 530 est

appliqué au dispositif 504 de réglage de sortie d'indi-

cateur. Quand le signal de sortie du dispositif 530 passe

du niveau haut au niveau bas, c'est-à-dire quand le mo-

teur passe de l'état "désalimenté" à l'état "alimenté", le temporisateur 562 de commande d'excitation d'indica- teur produit une impulsion qui allume le dispositif indicateur 55o0 Le dispositif de réglage 504 est réalisé de manière que lorsque le moteur 100 tourne à la vitesse

nominale déterminée par les commutateurs 534 et 538, l'in-

dicateur 550 s'allume à la luminosité maximale. Mais si le moteur 100 tourne à une vitesse autre que la vitesse

nominale sélectionnée, le signal modulé en durée d'impul-

sion produit par le dispositif 530 produit une diminu-

tion d'intensité de la lumière émise par le dispoisitif

indicateur 550. Grâce à cette manière de commander l'in-

tensité lumineuse en fonction de la vitesse de l'arbre

du moteur, le dispositif indicateur 550 indique la vites-

se relative de rotation de l'arbre moteur 104 pour l'un

quelconque des réglages du second commutateur 538.

En outre, une fois que l'interrupteur 572 a été fermé pour démarrer le fonctionnement du moteur 100, de la manière décrite ci-dessus, et si au bout d'un certain temps, mais avant l'ouverture de l'interrupteur 572, l'arbre moteur 104 se coince ou ne peut plus tourner pour toute autre raison, l'élément 548 détecte cette vitesse nulle de rotation et commande le dispositif 530

pour que son signal de sortie désalimente le moteur 100.

Cela protège le moteur lorsque son arbre est calé.

Pour l'ensemble du fonctionnement du dispositif de

commande de moteur et de vitesse de moteur, l'alimenta-

tion peut être fournie par la source intérieure 74 de courant continu. En variante, l'alimentation peut être fournie par une source extérieure de courant continu ou une source extérieure de courant alternatif connectée

aux entrées respectives du circuit d'alimentation 506.

Grâce à ce fonctionnement du dispositif de commande décrit ci-dessus, la vitesse de rotation de l'arbre 104 du moteur 100 est choisie initialement parmi plusieurs vitesses de référence, et elle est ensuite maintenue à

cette valeur choisie.

Les dimensions du noyau 116 et du manchon 112 sont similaires à celles décrites dans le Brevet des Etats Unis d'Amérique NO 2 703 006 précité, de sorte que les équations décrites dans ce Brevet sont applicables, permettant de réaliser un cadran indicateur 136 qui donne

une lecture directe de la viscosité plastique, de la vis-

cosité de Newton, de la viscosité apparente, du point 1o d'écoulement et de la résistance à la gélification du

fluide contrôlé.

Le viscosimètre 10 selon l'invention est générale-

ment utilisé de la manière suivante. Il est utilisé avec

un récipient 200 représenté en traits mixtes sur la fi-

gure 1 et qui est placé sur la base 12, au-dessous du manchon tournant 112. Ce récipient est rempli de boue de forage ou autre fluide à contrôler et le manchon 112 est abaissé dans le récipient de fluide en réglant la

hauteur du support 16.

Le commutateur 539 de sélection de vitesse à

trois positions permet de déterminer la vitesse de ro-

tation du manchon 112, comme cela est expliqué ci-dessus.

Pour déterminer la viscosité plastique et le point d'écoulement du fluide en essai, le commutateur 539 est placé dans sa position médiane pour faire tourner le manchon 112 à 600 tours minute. Quand le cadran

indicateur 136 se stabilise, la lecture est effectuée.

Le temps nécessaire au cadran 136 pour se stabiliser dé-

pend des caractéristiques du fluide en essai, comme cela est bien connu. Ensuite, le commutateur de sélection de vitesse est placé sur sa position de vitesse inférieure

pour faire tourner le manchon 112 à 300 tours minute.

Là également, quand le cadran 136 est stabilisé, une

seconde lecture est faite.

Pour déterminer la viscosité plastique en centi-

poises, la lecture à 300 tours/minute est soustraite de la lecture à 600 tours minute. Le point d'écoulement en kg-par m2 est égal à la lecture à 300 tours/minute moins la viscosité plastique, la différence étant multipliée par 0,049. La viscosité de Newton en centipoises est égale à la lecture à 300 tours/minute. La viscosité apparente

en centipoises est la lecture à 600 tours par minute divi-

sée par deux. Pour déterminer la résistance du gel du fluide,

le commutateur de sélection de vitesse est placé sur sa po-

sition de vitesse supérieure, de sorte que le manchon 112 tourne à 900 tours/minute jusqu'à ce le fluide en essai soit complètement mélangé, puis ce fluide est laissée au repos pendant 10 secondes. Ensuite, le bouton d'arbre 105,

est tourné à la main à une vitesse de trois tours/minute.

La lecture maximale sur le cadran indicateur 136, multi-

pliée par 0,049, est la résistance de gel en kg par m Ainsi, le viscosimètre selon l'invention est adapté pour atteindre les buts et avantages mentionnés

ci-dessus. Il est bien entendu que de nombreuses modifi-

cations peuvent y être apportées sans sortir du cadre ni

de l'esprit de l'invention.

Claims (28)

REVENDICATIONS

1 - Viscosimètre, caractérisé en ce qu'il comporte une base (12), un carter(14), un manchon tubulaire tournant (112) dirigé vers le bas à partir du carter, un support (16) destiné à supporter ledit carter sur ladite base, et comprenant une et une seule colonne support, un dispositif (50) de réglage de la hauteur de ladite colonne support pour faire varier la distance entre ledit manchon tubulaire et ladite base et un dispositif d'alignement (42, 46) destiné à maintenir ledit manchon tubulaire sur une position déterminée de ladite base, ledit viscosimètre comportant également un dispositif d'entraînement destiné à faire tourner ledit manchon et comprenant un moteur

électrique (100), une roue dentée motrice (106) fixée sur-

ledit moteur, une roue dentée menée (96) accouplée avec ledit manchon tubulaire tournant et une courroie sans fin (110) élastique et dentée engrenant avec ladite poulie

motrice et ladite poulie menée, ledit viscosimètre com-

portant enfin un noyau cylindrique (116) non métallique positionné concentriquement dans ledit manchon tubulaire, un arbre de noyau (120) dont l'extrémité inférieure est accouplée avec ledit noyau et dont l'extrémité supérieure pénètre dans ledit carter, un dispositif élastique à torsion (156) entre ledit arbre de noyau et ledit carter et un dispositif indicateur (136) destiné à mesurer une

déviation angulaire dudit noyau.

2 - Viscosimètre selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que ladite colonne support(16) comporte une pièce supérieure (18) et une pièce inférieure (20), l'une desdites pièces pénétrant téléscopiquement dans

l'autre.

3 - Viscosimètre selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que ledit dispositif de réglage sur ledit

support comprend un dispositif de blocage (50) libéra-

ble destiné sélectivement à fixer ladite pièce supéri-

eure (18) par rapport à ladite pièce inférieure (20) et à libérer ladite pièce supérieure de ladite pièce inférieure. 4 - Viscosimètre selon la revendication 2 ou 3,

caractérisé en ce que ledit dispositif d'alignement du-

dit support comprend une rainure verticale (42) dans l'une desdites pièces supérieure et inférieure, et une goupille (46) fixée à l'autre desdites pièces supérieure et inférieure, ladite goupille coulissant dans ladite rainure de manière à permettre un mouvement longitudinal de ladite:pièce supérieure par rapport à ladite pièce

inférieure et à interdire, tout mouvement relatif de ro-

tation entre lesdites pièces supérieure et inférieure.

- Viscosimètre selon la revendication 3, carac- térisé en ce que ladite pièce supérieure (18) pénètre

téléscopiquement dans ladite pièce inférieure (20), le-

dit dispositif de blocage libérable comprenant une gar-

niture (54) destinée à se coincer entre lesdites pièce

supérieure et inférieure afin d'éviter tout mouvement re-

latif entre elles et un collier (50) vissé sur une ex-

trémité supérieure de ladite pièce inférieure et compre-

nant un épaulement (52) en saillie radialevers l'inté-

rieur,destinéeà s'appuyer contre ladite garniture afin

que lesdites pièces supérieure et inférieure soient ver-

rouillées ensembles par le blocage dudit collier qui coince ladite garniture entre lesdites pièces supérieure

et inférieure.

6 - Viscosimètre selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que ledit support(16)comporte en outre un dispositif (40) de rappel élastique destiné à rappeler lesdites pièces supérieure 'et inférieure télescopiques

vers une position d'extension.

7 - Viscosimètre selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que ladite courroie sans fin (110) est réa-

lisée en uréthane.

8 - Viscosimètre selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un couvercle (157)

en matière plastique destiné à s'enclencher sur un épau-

lement annulaire (154) d'un couvercle (58) dudit carter afin de couvrir un bouton d'étalonnage (150) accouplé

avec ledit dispositif élastique de torsion (156).

9 - Viscosimètre selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif (500) de commande de la vitesse de rotation de l'arbre dudit moteur électrique, et comprenant une pièce tournante (512) accouplée avec l'arbre (104) du moteur (100), ladite pièce tournante comportant des éléments laissant passer

la lumière et des éléments interrompant la lumière, dis-

posés alternativement, un dispositif (514) générateur

d'une série d'impulsions électriques en réponse à la ro-

tation de ladite pièce tournante, ledit générateur d'im-

pulsions comportant un élément (516) émetteur de(lumière et un élément (518) récepteur de lumière disposés sur les côtés opposés de ladite pièce tournante de manière que les éléments laissant passer la lumière et interrompant

la lumière passent entre 1' élément émetteur de lu-

mière et l'élément récepteur de lumière quand la pièce tournante tourne, et un dispositif (502) réagissant à la

série des impulsions électriques en alimentant et en dés-

alimentant alternativement le moteur de manière à en com-

mander la vitesse de l'arbre.

- Viscosimètre selon la revendication 9, carac-

térisé en ce que ledit dispositif d'alimentation et de désalimentation comporte un dispositif (548) qui réagit

à l'interruption de la production de la série d'impul-

sions électriques par ledit générateur en interrompant

l'alimentation du moteur.

1l - Viscosimètre selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif desti-

né à régler de façon variable la vitesse de rotation de l'arbre dudit moteur, et comprenant un dispositif (500) dedétection de la vitesse de rotation de l'arbre moteur et de conversion de la vitesse en un signal électrique proportionnel, un réseau à résistances -condensateurs, (532) comprenant un premier commutateur (534) destiné à

interconnecter certains respectifs des composants à ré-

sistance-condensateur dans l'une de plusieurs combinai-

sons afin de produire un premier signal électrique de comparaison, fonction du signal électrique proportionnel,

un réseau à résistances (536) comportant un second com-

mutateur (538) destiné à sélectionner, en correspondance avec celles des combinaisons de résistances-condensateurs

interconnectées par le premier commutateur, l'une corres-

pondante des résistances dans ledit réseau à résistances

afin de produire un second signal électrique de comparai-

son, fonction du signal proportionnel, et un dispositif

(530) de comparaison des premier et second signaux élec-

triques de comparaison, et produisant un signal de com-

mande de vitesse du moteur électrique en fonction de la

comparaison entre les premier et second signaux électri-

ques de comparaison.

12 - Yiscosimètre selon la revendication 11, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif (502) réagissant au signal à commande de vitesse du moteur électrique produit par ledit dispositif de comparaison (530) en réglant l'amplitude du signal de sortie d'un

dispositif (552) indiquant la vitesse relative de rota-

tion de l'arbre du moteur pour l'une quelconque des pesi-

tions dudit second commutateur.

13 - Viscosimètre selon la revendication 1, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de

commande de la vitesse de rotation de l'arbre dudit mo-

teur et comprenant un dispositif (500) de détection de

la vitesse de l'arbre (104) du moteur (100), un disposi-

tif (530) de comparaison de la vitesse détectée de rota-

tion avec l'une déterminée de plusieurs valeurs de réfé-

rence de vitesse, et modifiant la vitesse de rotation en fonction de la comparaison entre la vitesse détectée et

la valeur de référence sélectionnée, et un circuit d'ali-

mentation (506) connecté audit dispositif de détection et audit dispositif de comparaison et de modification,

ledit circuit d'alimentation comprenant une source inté-

rieure (74) de courant continu,

14 - Viscosimètre, caractérisé en ce qu'il compor-

te une base (12), un carter (14), un manchon tubulaire tournant (112) dirigé vers le bas à partir dudit carter,

un support (16) destiné à supporter ledit carter sur la-

dite base, un dispositif d'entraînement (100) comprenant un arbre moteur (104) pour faire tourner ledit manchon, un noyau cylindrique (116) positionné concentriquement dans ledit manchon tubulaire, un arbre de noyau (120) avec une extrémité inférieure accouplée avec ledit noyau et une extrémité supérieure qui pénètre dans ledit carter, un dispositif élastique (156) à torsion accouplé entre ledit arbre de noyau et ledit carter, un dispositif (136) de mesure d'une déviation angulaire dudit noyau, une pièce tournante(512) accouplée avec l'arbre moteur dudit moteur, ladite pièce tournante comportant des éléments laissant passer la lumière et interrompant la lumière disposés alternativement, un dispositif (514) générateur

d'une série d'impulsions électriques en réponse à la ro-

tation de ladite pièce tournante, ledit générateur d'im-

pulsions comportant un élément (516) d'émetteur de lu-

mière et un élément (518) récepteur de lumière disposés

sur les côtés opposés de ladite pièce tournante de maniè-

re que les éléments transmettant la lumière et les élé-

ments interrompant la lumière passent entre l'élément émetteur de lumière et l'élément récepteur de lumière quand la pièce tournante tourne, et un dispositif (502)

réagissant à la série d'impulsions électriques en ali-

mentant et en désalimentant alternativement ledit dispo-

sitif d'entraînement de manière à en commander la vitesse

de l'arbre moteur.

- Viscosimètre selon la revendication 14, carac-

térisé en ce que ledit dispositif d'alimentation et de

désalimentation comporte un dispositif (530) de comparai-

son des amplitudes de premier et second signaux électri-

ques qui sont fonction de la série d'impulsions électri-

ques, et produisant un troisième signal électrique pro-

portionnel à la comparaison entre les premier et second signaux, un réseau (532) à résistances et condensateurs connecté de façon commutable à une première entrée dudit dispositif de comparaison, ledit réseau comportant un premier commutateur (534) destiné à interconnecter les composants à résistances-condensateurs dans l'une au choix de plusieurs combinaisons de manière à produire le

premier signal électrique fonction de la série d'impul-

sions électriques, et un réseau à résistances (536) avec un secodd commutateur (538) destiné à connecter certaines des résistances dudit réseau à uneseconde entrée dudit

dispositif de comparaison afin de produire le second sig-

nal électrique fonction de la série d'impulsions électri-

ques, de manière à permettre de modifier la vitesse nomi-

nale à laquelle fonctionne ledit dispositif d'entraîne-

ment.

16 - Viscosimêtre selon la revendication 15, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif (552)

réagissant autroisième signal électrique produit par le-

dit dispositif de comparaison en réglant l'amplitude du

signal de sortie d'un dispositif indiquant la vitesse re-

lative de rotation de l'arbre moteur pour une position

quelconque du second commutateur.

17 - Viscosimètre selon la revendication 16, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un circuit d'alimen-

tation (506) connecté audit générateur (5i4), audit dis-

positif (502) d'alimentation et de désalimentation et au-

dit dispositif de réglage (552), ledit circuit d'alimen-

tation comportant une source intérieure (74) de courant continu.

18 - Viscosimètre selon la revendication 17, carac-

térisé en ce que ledit circuit d'alimentation (506) com-

porte en outre un dispositif (558) de connexion à une source extérieure de courant continu et un dispositif de connexion à une source extérieure de courant alternatif, le dispositif de connexion comportant un transformateur (562) dont l'enroulement primaire est constitué par deux sections (564, 566) et un dispositif (568) de connexion des deux sections en parallèle dans le cas d'une source extérieure de courant alternatif d'une première tension

nominale prédéterminée et de connexion des deux sec-

tions en série dans le cas d'une source extérieure de

courant alternatif d'une seconde tension nominale pré-

déterminée.

19 - Viscosimètre selon la revendication 14, carac-

térisé en ce que ledit dispositif d'alimentation et de désalimentation comporte un dispositif (548) qui-réagit

à l'interruption de la production de la série d'impul-

sions électriques par ledit générateur en interrompant

l'alimentation dudit dispositif d'entraînement (100).

- Viscosimètre, caractérisé en ce qu'il comporte

une base (12), un carter (14), un manchon tubulaire tour-

nant (112) dirigé vers le bas à partir dudit carter, un support (16) destiné à supporter ledit carter sur ladite base, un dispositif d'entraînement (100) avec un arbre moteur (104) pour faire tourner ledit manchon, un noyau cylindrique (116) positionné concentriquement dans ledit

manchon tubulaire, un arbre de noyau (120) dont une ex-

trémité inférieure est accouplée avec ledit noyau et dont une extrémité supérieure pénètre dans ledit carter, un dispositif élastique (156) à torsion accouplé entre ledit arbre de noyau et ledit carter, un dispositif (136) de

mesure d'une déviation angulaire dudit noyau, un disposi-

tif (500) de détection de la vitesse de rotation de l'ar-

bre moteur et de conversion de la vitesse en un signal

électrique proportionnel, un réseau (532) à résistances-

condensateurs avec un premier commutateur (534) destiné à interconnecter certains respectifs des composants à

résistances-condensateurs dans l'une de plusieurs combi-

naisons afin de produire un premier signal électrique de comparaison fonction du signal électrique proportionnel, un réseau à résistances, (536) avec un second commutateur (538) destiné à sélectionner, en correspondance avec

celles respectives des différentes combinaisons de ré-

sistances-condensateurs interconnectées par le premier commutateur, l'une correspondante des résistances dans ledit réseau pour produire un second signal électrique de comparaison fonction du signal proportionnel, et un dispositif (530) de- comparaison des premier et second signaux électriques de comparaison, et produisant un

signal de commande de vitesse de dispositif d'entraîne-

ment en fonction de la comparaison entre les premier

et second signaux électriques de comparaison.

21 - V>iscosimètre selon la revendication 20, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un circuit d'alimen-

tation (506) connecté audit dispositif de détection et au-

dit dispositif de comparaison, ledit circuit d'alimentation comprenant une source intérieure (74) de courant continu,

22 - Viscosimètre selon la revendication 21, carac-

térisé en ce que ledit circuit d'alimentation (506) com-

porte en outre un dispositif (558) de connexion à une source extérieure de courant continu et un dispositif de connexion à une source extérieure de courant alternatif, ce dispositif de connexion comprenant un transformateur (562) dont l'enroulement primaire est constitué par deux sections (564, 566), et un dispositif (568) de connexion des deux sections en parallèle dans le cas d'une source extérieure de courant alternatif d'une première tension nominale prédéterminée et de connexion des deux sections en série dans le cas d'une source extérieure de courant alternatif d'une seconde tension nominale prédéterminée, 23 - Viscosimètre selon la revendication 20 ou 22, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif

(552) réagissant au signal de commande de vitessedu dis-

positif d'entraînement fourni par ledit dispositif de com-

paraison en réglant l'amplitude de signal de sortie d'un dispositif indiquant la vitesse relative de rotation de

l'arbre moteur pour une position Quelconque du second com-

mutateur.

24 - Viscosimètre selon la revendication 20, carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif (548)

qui, dans le cas d'absence du signal électrique propor-

tionnel, interrompt l'alimentation- dudit dispositif d'en-

trâ nement. - Viscosimètre,- caractérisé en ce qu'il comporte

une base (12), un carter (14), un manchon tubulaire tour-

nant (112) dirigé vers le bas à partir dudit carter, un support (16destiné à supporter ledit carter sur ladite

base, un dispositif d'entraînement (100) avec un arbre mo-

teur (104) pour faire tourner ledit manchon, un noyau cy-

lindrique (116) positionné concentriquement dans ledit man-

chon tubulaire, un arbre de noyau (120) dont une extrémité

inférieure est accouplée avec ledit noyau et dont une ex-

trémité supérieure pénètre dans ledit carter, un disposi-

tif élastique (156) à torsion accouplé entre ledit arbre de noyau et ledit carter, un dispositif (136) de mesure de déviation angulaire dudit noyau, un dispositif (500) de détection de la vitesse de rotation de l'arbre moteur,

un dispositif (530) de comparaison de la vitesse de rota-

tion détectée avec l'une sélectionnée de plusieurs valeurs de référence de vitesse, et de modification de la vitesse de rotation en correspondance avec la comparaison entre la vitesse détectée et la valeur de référence sélectionnée,

et un circuit d'alimentation (506) connecté audit disposi-

- tif de détection et audit dispositif de comparaison et de modification, ledit circuit d'alimentation comportant une

source intérieure (74) de courant continu.

26 - Viscosimètre selon la revendication 25, carac-

térisé en ce que ledit circuit d'alimentation (506) comporte

en outre un dispositif (558) de connexion à une source ex-

térieure de courant continu et un dispositif de connexion

à une source extérieure de courant alternatifs ce disposi-

tif de connexion comprenant un transformateur (562) dont l'enroulement primaire est constitué par deux sections 25. (564, 566) et un dispositif (568) destiné à connecter les

deux sections en parallèle dans le cas d'une source exté-

rieure de courant alternatif d'une première tension nomi-

nale prédéterminées et à connecter les deux sections en

série dans le cas d'une source extérieure de courant alter-

natif d'une seconde tension nominale prédéterminée.

27 - Viscosimètre selon la revendication 26, carac-

térisé en ce que ledit dispositif de détection comporte une pièce tournante (512) accouplée avec l'arbre (104) du moteur (100) et comprenant des éléments transmettant la

lumière et interrompant la lumière disposés alternative-

ment et un dispositif (514) générateur d'une série d'im-

pulsions électriques en réponse à la rotation de ladite pièce tournante, ledit générateur d'impulsions comprenant un élément(516) émetteur de lumière et un élément (518)

récepteur de lumière disposés sur les côtés opposés de la-

dite pièce tournante de manière que les éléments laissant passer la lumière et interrompant la lumière passent entre l'élément émetteur de lumière et l'élément récepteur de

lumière quand ladite pièce tournante tourne.

28 - Viscosimètre selon la revendication 25. carac-

térisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif (548) réagissant audit dispositif de détection lorsqu'il détecte

une vitesse de rotation nulle, en interrompant l'alimenta-

tion dudit dispositif d'entraînement (100).

29 - Support de viscosimètre du type comprenant une base (12), un carter (14), un support (16) destiné à

supporter ledit carter sur ladite base, un manchon tubu-

laire tournant (112) dirigé vers le bas à partir dudit carter, un dispositif (î0o) destiné à faire tourner ledit manchon, un noyau cylindrique (116) positionné par rapport audit manchon de manière que la rotation de ce dernier dans un liquide fasse tourner ledit liquide et imprime par

conséquent une force par viscosité audit noyau, un disposi-

tif comprenant un ressort (156) appliquant audit noyau

un couple proportionnel à la déviation de ce noyau par rap-

port à une position zéro et un dispositif (136) de mesure

de la déviation dudit noyau par rapport à ladite posi-

tion zéro, support caractérisé en ce qu'il comporte une seule et unique colonne support, un dispositif de réglage (50, 52) destiné à régler la longueur de ladite colonne

support pour modifier la distance entre ledit manchon tubu-

laire et ladite base et un dispositif d'alignement (42, 46)

destiné à maintenir ledit manchon tubulaire sur une posi-

tion fixe de ladite base.

- Support selon la revendication 29, caractérisé

en ce que ladite colonne support comporte une pièce supé-

rieure (18)et une pièce inférieure (20), l'une desdites pièces étant reçue téléscopiquement dans l'autre desdites pièces. 31 - Support selon la revendication 30, caractérisé

en ce que ledit dispositif de réglage comporte un disposi-

tif (50) de verrouillage libérable destiné sélectivement à fixer ladite pièce supérieure (18) par rapport à ladite pièce inférieure (20) et à libérer ladite pièce supérieure

de ladite pièce inférieure.

32 - Support selon la revendication 31, caractérisé

en ce que ladite pièce supérieure(18)est reçue téléscopi-

quement dans ladite pièce inférieure (20), ledit dispositif

de verrouillage libérable comprenant une garniture (54) des-

tiné à être coincée entre lesdites pièces supérieure et in-

férieure afin d'éviter tout mouvement relatif entre elles, et un collier (50) vissé sur une extrémité supérieure de ladite pièce infétieure et comprenant un épaulement (52)

en saillie radiale vers l'intérieur, s'appuyant contre la-

dite garniture de manière que lesdites pièces supérieure et inférieure puissent être verrouillées ensemble en serrant ledit collier pour coincer ladite garniture entre lesdites

pièces supérieure et inférieure.

* 33 - Support selon la revendication 31, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif (40) de rappel élastique destiné à rappeler lesdites pièces supérieure et

inférieure télescopiques vers une position d'extension.

- 3 - Support selon la revendication 30 ou 31, carac-

térisé en ce que ledit dispositif d'alignement comporte une rainure verticale (42) dans l'une desdites pièces supérieure

et inférieure, et une goupille (46) fixée à l'autre des-

dites pièces supérieure et inférieure, ladite goupille coulissant dans ladite rainure de manière à permettre un

mouvement longitudinal de ladite pièce supérieure par rap-

port à ladite pièce inférieure et à interdire tout mouvement

relatif de rotation entre lesdites pièces supérieure et in-

férieure. - Dispositif d'entraînement d'un viscosimètre

du type comprenant une base (12), un carter (14), un sup-

port (16) destiné à supporter ledit carter sur ladite base, un manchon tubulaire tournant (112) dirigé vers le bas à partir dudit carter, un dispositif d'entraînement (100) destiné à faire tourner ledit manchon, un noyau cylindrique (116) positionné par rapport audit manchon de manière que la rotation dudit manchon dans un liquide fasse tourner ce liquide et imprime par conséquent une force de viscosité

audit noyau, un dispositif comprenant un ressort (156) ap-

pliquant audit noyau un couple proportionnel à sa dévia-

tion par rapport à une position zéro, et un dispositif

(136) destiné à mesurer la déviation dudit noyau par rap-

port à ladite position zéro, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un moteur électrique (100), une roue dentée motrice (106) fixée sur ledit moteur, une roue dentée menée (96) accouplée-avec ledit manchon tubulaire tournant

et une courroie sans fin (110) élastique et dentée, accou-

plée entre ladite roue motrice et ladite roue menée.

36 - Dispositif selon la revendication 35, carac-

térisé en ce que ladite courroie sans fin (110) est réa-

lisée en uréthane.

37 - Dispositif de commande de la vitesse du dis-

positif d'entraînement d'un viscosimètre du type compor-

tant une base (12), un carter (14), un support (16) des-

tiné à supporter ledit carter sur ladite base, un manchon

tubulaire tournant (112) dirigé vers le bas à partir du-

dit carter, un dispositif d'entraînement (100) destiné à faire tourner ledit manchon, un noyau cylindrique (116) positionné par rapport audit manchon de manière que la rotation de ce dernier fasse tourner un liquide disposé entre ledit noyau et ledit manchon en imprimant ainsi une force de viscosité audit noyau, un dispositif comprenant

un ressort (156) appliquant audit noyau un couple propor-

tionnel à sa déviation par rapport à ladite position zéro, et un dispositif (136) de mesure de la déviation dudit noyau par rapport à ladite position zéro, dispositif de commande de vitesse caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (500) de détection de la vitesse de rotation dudit dispositif d'entraînement, un dispositif (530) de comparaison de la vitesse détectée de rotation avec l'une

sélectionnée cte plusieurs vitesses de référence et de mo-

dification de la vitesse de rotation en fonction du résul-

tat de la comparaison entre la vitesse détectée et la vitesse de référence sélectionnée, et un dispositif (548) destiné à interrompre l'alimentation dudit dispositif

d'entraînement lorsque ledit dispositif de détection détec-

te une vitesse de rotation nulle dudit dispositif d'entraî-

nement. 38 - Dispositif de commande de la vitesse d'un dis- positif d'entraînement d'un viscosimètre du type comportant une base (12), un carter (14), un support (16) destiné à supporter ledit carter sur ladite base, un manchon tubulaire tournant (112) dirigé vers le bas à partir dudit carter, un dispositif d'entraînement (100) destiné à faire tourner ledit manchon, un noyau cylindrique (116) positionné par

rapport audit manchon de manière que la rotation de ce der-

nier fasse tourner un liquide disposé entre ledit noyau et ledit manchon, imprimant ainsi à ce dernier une force de

viscosité, un dispositif comprenant un ressort (156) appli-

quant audit noyau un couple proportionnel à la déviation

de ce dernier par rapport à une position zéro, et un dis-

positif (136) de mesure de la déviation dudit noyau par

rapport à la position zérop dispositif de commande carac-

térisé en ce qu'il comporte un dispositif (500) de détec- tion de la vitesse de rotation dudit dispositif d'entraîne-

ment (îoo), un dispositif (530) de comparaison de la vi-

tesse détectée de rotation avec l'une sélectionnée de plu-

sieurs vitesses de référence et de modification de la vi-

tesse de rotation en fonction du résultat de la comparai-

son entre la vitesse détectéeet la vitesse de référence sé-

lectionnée, et un circuit d'alimentation (506) connecté au-

dit dispositif de détection et audit dispositif de comparai-

son et de modification, ledit circuit d'alimentation compre-

nant une source intérieure (74) de courant continu, un dis-

positif (558) de connexion à une source extérieure de cou-

rant continu et un dispositif de connexion à une source

extérieure de courant alternatif, ce dispositif de conne-

xion comprenant un transformateur (562) avec un enroule-

ment primaire constitué par deux sections (564, 566) et un dispositif (568) destiné à connecter les deux sections en parallèle dans le cas d'une source extérieure de courant alternatif d'une première tension nominale prédéterminée et de connexion des deux sections en série dans le cas d'une source extérieure de courant alternatif d'une seconde

tension nominale prédéterminée.

39 - Procédé d'essai d'une propriété rhéologique d'un fluide en utilisant un viscosimètre du type comprenant une base (12), un carter (14), un manchon annulaire tournant (112) dirigé vers le bas à partir dudit carter, un support (16) destiné à supporter ledit carter sur ladite base, un dispositif d'entraînement pour faire tourner ledit manchon, un noyau cylindrique (116) positionné concentriquement dans ledit manchon tubulaire, un arbre de noyau (120) dont une extrémité inférieure est accouplée avec ledit noyau et dont

une extrémité supérieure pénètre dans ledit carter, un dis-

positif élastique (156) à torsion accouplé entre ledit ar-

bre de noyau et ledit carter, et un dispositif indicateur

(136) destiné à mesurer une déviation angulaire dudit no-

yau, procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentielle-

ment à placer un échantillon dudit fluide dans un récipient

o00) sur ladite base (12) au-dessous dudit manchon tubu-

laire (112), à régler la longueur dudit support (16) pour abaisser ledit manchon tubulaire dans ledit fluide, ledit

support comprenant une colonne supportet une seule consti-

tuée par une pièce inférieure (20) et une pièce supérieure

(18) qui pénètre téléscopiquement dans ladite pièce infé-

rieure, une garniture (54) destinée à être coincée entre lesdites pièces supérieure et inférieure pour interdire tout mouvement relatif entre elles, un collier (50) vissé

sur l'extrémité supérieure de ladite pièce inférieure com-

prenant un épaulement en saillie radiale vers l'intérieur s'appuyant contre ladite garniture de manière que lesdites

pièces supérieure et inférieure puissent être bloquées en-

semble en serrant ledit collier pour coincer ladite garni-

ture entre lesdites pièces supérieure et inférieure et un dispositif de rappel élastique (40) destiné à rappeler lesdites pièces supérieure et inférieure télescopiques dans une position d'extension, le procédé consistant enfin

à faire tourner ledit manchon tubulaire (112) au moyen du-

dit dispositif d'entraînement pour contrôler ledit fluide,

ledit dispositif d'entraînement comportant un moteur élec-

trique (100), une roue dentée motrice (106) fixée sur le-

dit moteur, une roue dentée menée (96) accouplée avec le-

dit manchon tubulaire tournant et une courroie sans fin (110) élastique et dentée engrenant avec ladite roue mo-

trice et ladite roue menée.

- Procédé selon la revendication 39, caractérisé en ce que ladite opération de réglage de la longueur dudit

support (16) consiste à comprimer ledit dispositif élasti-

que de rappel (40) pour déplacer ledit manchon tubulaire

(112) vers le bas, dans ledit fluide, à serrer ledit col-

lier (5o) et à coincer ladite garniture (54) entre lesdites

pièces supérieure et inférieure pour les bloquer ensemble.

41 - Procédé selon la revendication 39, caractérisé en ce que l'opération de mise en rotation dudit manchon

tubulaire (112) consiste à faire tourner ladite roue den-

tée motrice (106), à entraîner ladite-courroie sans fin (110) par ladite roue motrice et à faire tourner ladite roue dentée menée (96) par son engrènement avec la courroie

sans fin élastique et dentée.

42 - Procédé de commande de la vitesse de rotation

à laquelle une propriété rhéologique d'un fluide est dé-

terminée au moyen d'un viscosimètre du type comprenant une base (12), un carter (4s), un manchon tubulaire tournant (112) dirigé vers le bas à partir dudit carter, un support (16) destiné à supporter ledit carter sur ladite base, un

dispositif d'entraînement (100) faisant tourner ledit man-

chon, un noyau cylindrique (116) positionné concentrique-

ment dans ledit manchon tubulaire, un arbre de noyau (120) dont une extrémité inférieure est accouplée avec ledit noyau et dont une extrémité supérieure pénètre dans ledit carter, un dispositif élastique (156) à torsion accouplé

entre ledit arbre de noyau et ledit carter et un disposi-

tif indicateur (136) destiné à mesurer une déviation angu-

laire dudit noyau, procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à accoupler avec l'arbre moteur (104) dudit dispositif d'entraînement (100) une pièce tournante (512)

comportant des éléments transmettant la lumière et des élé-

ments interrompant la lumière disposés alternativement, a

sélectionner l'une de plusieurs combinaisons de résistances-

condensateurs (532, 534) et l'une de plusieurs résistances

variables (536, 538), à produire (514) une série d'impul-

sions électriques en réponse à la mise en rotation de la- dite pièce tournantepar ledit dispositif d'entraînement entre un élément émetteur de lumière (516) et un élément

récepteur de lumière (518), à appliquer ladite série d'im-

pulsions électriques à celle sélectionnée desdites combi-

naisons de résistances-condensateurs pour obtenir un premier

signal de comparaison et à celle sélectionnée desdites ré-

sistances variables pour obtenir un second signal de compa-

raison, à comparer (530) ledit premier signal de comparai-

son avec ledit second signal de comparaison pour en obtenir un troisième signal, à transmettre (502) ledit troisième signal audit dispositif d'entraînement pour l'alimenter et le désalimenter périodiquement de manière à commander la vitesse dudit dispoâtif d'entraînement, et à désalimenter (548) ledit dispositif d'entraînement lorsqu'aucune série

d'impulsions électriques n'est produite.

43 - Procédé selon, la revendication 42, caractérisé

en ce qu'il consiste en outre à utiliser un circuit d'ali-

mentation (506) comprenant une source intérieure (74) de courant continu, un dispositif de connexion (558) à une source extérieure de courant continu et un dispositif de

connexion (562) à une source extérieure de courant alter-

natif pour alimenter un circuit électronique effectuant les opérations de production, d'application, de comparaison,

d'émission et de désalimentation.