NO803471L - Viskosistetsmaaler. - Google Patents

Abstract

Rotasjonsviskosimeter innbefattende et fundament (12), et hus (14) og en bæresøyle (16) hvormed huset bæres på fundamentet. Bæresøylen er innstill-bar i lengden slik at derved husets høyde over fundamentet kan endres. En roterbar rørformet hylse (112) strekker seg ned i fra huset, og i huset er det anordnet en elektrisk motor (100) for drift av hylsen. Den elektriske motor (100) er tilknyttet den nevnte roterbare hylse (112) ved hjelp av en tannremdrift (110). Inne i den sylindriske hylse (112) er det plassert. et ikke-metallisk sylinderlegeme (116). Dette legeme er konsentrisk plassert i hylsen og er festet til den nedre enden av en sylinderaksel (120) . Sylinderakselens. (120) øvre ende er tilknyttet en indikatorskive (136) og er tilknyttet huset (14) ved hjelp av en torsjons-fjær (156). Det benyttes et elektrisk styresystem som muliggjør bruk av viskosimeteret ved hjelp av en intern likestrømkilde eller en ekstern likestrømkilde eller vekselstrmkilde. Det er srget for en anordning som kan stoppe motoren dersom f.eks. hylsen klemmer seg fast. Indikatorskiven belyses med varierende intensitet, avhengig av hvorvidt den elektriske motor roterer med en av flere valgbare nominelle motorhastigheter.

Description

Oppfinnelsen vedrører viskositetsmålere, også kalt viskosimetre, særlig viskosimetre for måling av viskositet, flytegrense og gelstyrke i. slamblandinger som benyttes ved boring av oljebrønner.

Det er kjent flere typer viskosimetre som består av et fundament, et hus, en bæreanordning for huset på funda-.

.mentet, en roterbar rørformet hylse som rager ned i fra huset, midler for rotering av hylsen, et sylinderformet legeme som er plassert slik i forhold til hylsen at ved rotasjon av hylsen i en væske' vil væsken bringes til å ut-

øve en kraft på sylinderen, en anordning som innbefatter en fjær for påtrykking av et .dreiemoment på sylinderen proporsjonalt med sylinderens avvik fra en null-stilling, og en anordning for måling av sylinderens avvik fra null-stillingen.

Som eksempler på slike viskosimetre skal det

vises til US patentene 3 327 825 og 2 703 006.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å forbedre slike sylinderviskosimetre.

Således tilveiebringes det en forbedret bæreanordning for huset. Bæreanordningen er utført med bare en bæresøyle som er regulerbar i lengden og kan innstilles slik at den roterbare hylse kan holdes i en fast stilling i forhold til fundamentet.

Drivanordningen, som benyttes for rotasjon av hylsen, innbefatter et endeløst tannbelte som samvirker med tannhjul tilknyttet henholdsvis en elektrisk motor og den roterbare hylse. Et slikt drivsystem gir en positiv og nøyaktig overføring av en rotasjonshastighet fra motoren til hylsen samtidig som det innføres en demping i drivsystemet, for eliminering av vibrasjon.

Det er også tilveiebragt et forbedret krafttil-førsels- og motorstyresystem som muliggjør kraftuutak fra ulike alternative kilder og gir mulighet for sikkerhets-stopping i tilfelle den roterende hylse klemmer seg fast.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det også å benytte en ikke-metallisk sylinder inne i den roterende hylse r og det foreslås også et påsneppbart plastdeksel for beskyttelse av viskosimeterets kalibreringsutstyr.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor

fig. 1 viser et snitt gjennom et viskosimeter ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser et snitt etter linjen 2-2 i fig. 1,

fig. 3 viser et isometrisk riss av viskosimeteret i fig. 1,

fig. 4 viser et isometrisk riss av viskosimeteret 1 fig. 1, sett fra en annen vinkel,

fig. 5 viser et koplingsskjerna for hastighets-regulering av viskosimeteret,

fig. 6 viser et koplingsskjerna for aktivering og deaktivering av motoren og for hastighetsindikatoren, og

fig. 7 viser et koplingsskjerna for viskosimeterets krafttilførsel.

På tegningsfigurene er viskosimeterét betegnet med 10. Viskosimeteret 10 har et fundament 12, et hus 14 og en bæresøyle 16 for huset 14. Bæresøylen 16 er teleskopisk og er således utformet med en øvre søyledel 18 og en nedre søyledel 20. Den øvre søyledel 18 er teleskopisk opptatt i en boring 22 i den nedre søyledel 20. Boringen 22 er en blindboring og dens bunn er betegnet med 24. Fra bunnen 24 går det en med mindre diameter utført gjengeboring 2 6 som munner ut i søyledelens 20 nedre ende 28. Den nedre søyledel 2 0 er forbundet med fundamentet 12 ved hjelp av en maskinskrue 30. Som vist er søyledelens 20 nedre ende 28 opptatt i en fatning 32 i fundamentet 12.

Den øvre søyledel 18 har en blindboring 34

og i denne blindboring er det lagt inn en skruefjær 40

som avstøtter seg øverst mot blindboringens 34 bunn 36

og nederst avstøtter seg mot bunnen 24 i blindboringen 22

i den nedre søyledel 20.

I den øvre søyledel 18 er det uttatt et aksialt spor 42. Den nedre søyledel 20 er forsynt med en radielt innoverrettet tapp 46 som går inn i det aksiale spor 42.

På denne måten tillates en relativ aksial bevegelse mellom de to søyledeler 18 og 20, samtidig som en relativ rotasjonsbevegelse hindres.

lin krave 50 er skrudd på den nedre søyledels 20 øvre ende 48. Denne kraven 50 har en radielt innoverragende skulder 52. Skulderen 52 virker mot den øvre enden av en ringpakning 54.. Ringpakningen 54 vil kile seg inn mellom de to søyledeler 18 og 20 og hindre en relativ aksial bevegelse mellom de to søyledelene. Pakningen 54 har kileform i tverr-snitt, og blindboringens 22 øvre ende er avskrådd tilsvarende ved 49.

Ved stramming av kraven 50, derved at den skrus på den nedre søyledel 20, vil ringpakningen 54 presses nedover og klemme seg inn mellom de to søyledeler .18 og 20 og derved låse dem. Fjæren 40 påvirker den øvre søyledel 18

i retning oppover og tjener således til å løfte den øvre søyledel når søyledelene ikke er sammenlåst. Man regulerer søylelengden ved å løsne kraven 50 og la den øvre søyledel 18 gå oppover til ønsket stilling. Deretter strammes kraven 50, nvorved søyledelene låses til hverandre.

Huset 14 er av et ikke-metallisk materiale og består av en hovedel 56 med et deksel 58. Dekselet 58 er festet til selve huset 56 ved hjelp av flere skruer 59

(se fig. 3) .

I huset 56 er det anordnet et batterirom 60,

et motorrom 62 og et rotorrom 64.

I bunnen 6 6 av huset er det en nedragende fatning 68 hvori den øvre søyledels 18 øvre ende 70 er innsatt. Søyledelen er festet her ved hjelp av en maskinskrue 72.

Inne i batterirommet 60 er det plassert et batteri 74. Batteriet utgjør en intern likestrømkilde.

Som best vist i fig. 2 er husets sidevegger 76 og, 78 utført med et par innoverragende, innbyrdes avstands- plasserte flenser 80. Mellom disse flensene 80 er det satt inn en kretsplate 82 som skiller rommene 60 og 62. Kretsplaten 82 inneholder en elektronisk styrekrets.

Rotorrommet 64 er utformet med en vertikal sylindrisk boring 84 i den nedre del. Sn rotor 86 er utformet med en sylindrisk rotoraksel 88 som er dreibart opp-lagret i den sylindriske boring 84 ved hjelp av øvre og nedre rotorlagre 89 og 90. En oppadrettet ringskulder 92 på rotoren 86 ligger an mot den nedre flaten på det nedre rotor-lager 90, og en rotor-sneppring 94 er lagt inn i et ringspor i rotorakselen 88 over den øvre rotoropplagring 89, for derved å fiksere rotoren 86 vertikalt i huset.

En rotorskive 9 6 er fast montert på rotorakselen 88 ved hjelp av en setskrue 98.

En elektrisk motor 100 er plassert i motorrommet 62 og er festet til husets bunn 66 ved hjelp av flere skruer 102. Fra motoren 100 går det en motpraksel 104 og på denne er det festet en knapp 16 5 som muliggjør at man kan dreie motorakselen 104 manuelt. Et drivhjul 106 er festet til motorakselen 104 ved hjelp av en setskrue 108.

Et endeløst og elastisk tannbelte 110 er lagt rundt drivhjulet 106 og rotorhjulet 96. Drivbeltet 103

er fortrinnsvis utført av uretan. Det av uretan fremstilte drivtannbelte 110 gir nøyaktig overføring ved høye hastigheter og i tillegg vil dets elastiske egenskaper gi en viss demping av drivsystemet, hvilket bidrar til å redusere vibrasjon i rotoren 86.

På den nedre enden av rotoren 86 er det ved hjelp av en skrueforbindelse 114 festet én rørformet hylse 112.

Konsentrisk inne i hylsen 112 er det festet et sylindrisk legeme 116. Sylinderen 116 er fortrinnsvis fremstilt av et ikke-metallisk materiale, eksempelvis polyvinylklorid. Sylinderen 116 er i hovedsaken massiv, med unntak av en gjennomgående sentralboring 118 nvori en sylinderaksel 120 er skrudd inn. Tidligere kjente innersylindre har van-ligvis vært fremstilt som hule metalllegemer, se eksempelvis US patentskrift 2 703 006. Det er også kjent å benytte i hovedsaken massive innersylindre, fremstilt av metall,- eksempelvis messig eller rustfritt stål.

Bruk av en i hovedsaken massiv ikke-metallisk sylinder 116 medfører flere fordeler. Det ikke-metalliske materiale, såsom polyvinylklorid, vil ha lavere spesifik

varme og lavere termisk ledningsevne, slik at når sylinderen 116 dykkes ned i prøvefluidet vil det bare absorbere meget lite varme fra fluidet og dette reduserer i sterk grad den

tid som er nødvendig for at prøven skal komme i termisk likevekt, slik at viskositetsmålingen kan påbegynnes.

Den ikke-metalliske sylinder 116 vil dessuten

være ikke-korrosiv. Sylinderen 116 vil kunne utføres med en overflatefinhet som kan sammenlignes med den man hittil har anvendt for standard-sylinder av metall, slik at sylinderens 116 overflateegenskaper kan sammenlignes med de man finner ved tidligere kjente sylindre av metall.

Sylinderen 116 vil dessuten være relativ lett,

og dette reduserer i sterk grad belastningen på lagerne, sammenlignet med den lagerbelastning massive metallsylindre vil utøve.

Sylinderakselen 120 er dreibart montert i rotoren 86 ved hjelp av øvre og nedre sylinderaksllagre 122 og 124. Under det nedre sylinderaksellager 124 er det plassert en avstandsring 126 som holdes på plass ved hjelp av en sneppring 12 8. Under sneppringen 12 8 er det en støvskjerm 130. Denne består av en sylindrisk del 132 som danner en hylse rundt akselen 120, og en sirkulær plate 134 ved den sylindriske dels øvre ende. Platen tjener til å' beskytte de overliggende komponenter mot prøvefluidet, som vil ha en tendens til å kastes rundt når hylsen 112 roterer. Den sirkulære plate vil også avbøye strømmen av korroserende gasser, eksempelvis hydrogensulfid, ut gjennom ventilasjonshullene 135 i rotoren 86.

På den øvre enden av sylinderakselen 120 er det ved hjelp av en setskrue 138 festet en indikatorskive-enhet 136. På toppflaten 140 til indikatorskiven er det plassert f lere ikke viste skalaer som kan betraktes gjennom en-linse 142 i dekseleet 58, slik at man deryed kan avlese rotasjons-avbøyningen til sylinderen 116 i forhold til huset 14. Et lyselement 550 er anordnet ved linsen 142 for opplysing av skalaene.

Indikator-enheten 136 har en sylindrisk boring 144. I dekselet 58 er det uttatt en kalibreringsåpning 14 6 som er omgitt av en oppragende skulder 14 8. En kali-breringsknapp 150 er tilknyttet en nedadrettet sylindrisk kalibreringshylse 152 som går ned i kalibreringsåpningen 146, Kalibreringsknappen 150-kan fikseres i forhold til skulderen 148 ved hjelp av en setskrue 154 som går gjennom skulderen 148 og kan bringes til samvirke med kalibreringshylsen 152.

Et beskyttende sneppdeksel 157 av et egnet plast materiale er sneppet over skulderen 14 8 og hindrer således utilsiktet betjening av kalibreringsknappen 150 ved normal bruk av viskosimeteret 10.

En skrueviklet fjær 156 er med sin øvre ende stramt opptatt i kalibreringshylsen 152 ved hjelp av en ringformet, splittet hylse 158. Splitthylsen 158 kan trykkes sammen når den presses inn i boringen i kalibreringshylsen 152. Denne sammentrykkingen av splitthylsen 158 medfører at den griper stramt rundt den øvre. enden av fjæren 156 og samtidig ligger stramt an mot veggen i boringen i kalibreringshylsen 152.

På samme måte er fjærens 156 nedre ende stramt innpasset i boringen 144 i indikator-enheten 136 ved hjelp av en splitthylse 160.

Viskosimeteret 10 innbefatter også en styreanordning for hastigheten til motoren 100. Denne styreanordningen muliggjør en innstilling av hastigheten hvormed motoren 10 0 dreier hylsen 112 og opprettholdelse av denne hastighet.

Styreanordningen innbefatter i hovedsaken en anordning for måling av rotasjonshastigheten til motoren 100

og en anordning for sammenligning av den målte rotasjonshastighet med en utvalgt referansehastighet og for endring

av rotasjonshastigheten i samsvar med sammenligningen. Dessuten innbefatter styreanordningen også en anordning for stopping av støvtilførselen til motoren 100 når avfølingsanordning-en avføler en rotasjonshastighet lik null for motoren 100. Styreanordningen innbefatter også en krafttilførselskrets med en intern likestrømkilde. Styreanordningen kan videre innbefatte en anordning for innstilling av utgangsverdien

til en anordning for indikering av den relative hastighet

for motoren 100.

Styreanordningen for motoren skal beskrives nærmere nedenfor under henvisning til fig. 5-7. blår drivanordningen er en motor, såsom motoren 100, vil styreanordningen være en anordning for styring av rotasjonshastig-, heten til motorens drivaksel 104, og derved også for styring av rotasjonshastigheten til den ved hjelp av beitedriften med drivakselen sammenkoplede hylse. Med anordningen innstilles rotasjonshastigheten til motorens 100 drivaksel 104, og denne innstilte rotasjonshastighet holdes så.

Styreanordningen innbefatter en anordning for av-føling av rotasjonshastigheten til drivakselen 104, og dette er vist nærmere i fig. 5, hvor hastigheten omdannes til et proporsjonalt elektrisk signal. Avfølingsanordningen er som sådan betegnet med henvisningstallet 500.

Fig. 6 viser at styreanordningen også innbefatter en anordning for alternativ aktivering og deaktivering av motoren 100, hvorved hastigheten til drivakselen 104 styres. Denne anordning er betegnet med henvisningstallet 502. I fig. 6 ér det også vist en anordning for innstilling av utgangsverdien til en anordning for indikering av den relative rotasjonsnastighet for drivakselen 104 for en utvalgt hastighet. Denne anordning er betegnet med 504. Styreanordningen innbefatter videre en krafttilførselskrets 506, som er vist

i fig. 7.

Avfølingsanordningen 500 skal nå beskrives- nærmere. Det tas utgangspunkt i at viskosimeterets drivanordning rep-resenteres av motoren 100 med tilhørende drivaksel 104. Som vist i fig. 5 ér et roterbart organ 512 sammenkoplet med drivakselen 104. I et foretrukket utførelseseksempel innbefatter dette roterbare organ 512 flere vekslende plasserte lysgjennomslippende og lysstoppende elementer. De lys-gj ennomslippende elementer kan eksempelvis være gjennom-siktige plastavsnitt, mens de lysstoppende elementer kan være opake plastavsnitt.

En andre del av avfølingsanordningen 500 utgjøres av en anordning for generering av en serie elektriske pulser i samsvar med rotasjonen av organet 512. Denne genererings-anordning er i fig. 5 betegnet med 514. Genereringsanordningen 514 har et lysutsendende element og et lysmottagende element montert på hver sin side av organet 512, slik at de lysgjennomslippende og lysstoppende elementer går mellom disse når organet 512 roterer. Av fig. '5 går det frem at det lysutsendende element er en lysemmiterende diode 516 og at det lysmottagende element er en fotofølsom transistor 518. Den lysemmiterende diode 516 er anordnet i en avstand fra transistoren 518 slik at organet 512 kan gå mellom dem. Den lysemmiterende diode 516 og transistoren 518 kan ut-gjøre primærelementene i en innretning 520 som kan være en optisk grensebryter av typen Monsanto MCA8 eller MCA81.

I fig. 1 er det roterbare organ 512 vist i form av en roternar skive 512 som er montert på et nav 513. Dette navet 513 er festet til drivakselen 104 ved hjelp av en sett-skrue 515. Innretningen 520, som inneholder dioden 516 og transistoren 518, er skjematisk vist i fig. 1 og montert på kretsplaten 82.

I tillegg til dioden 516 og transistoren 518

kan anordningen 514 innbefatte et antall andre komponenter, såsom et nett 522 av resistorer, kapasiteter og dioder og en andre transistor 524, som vist i fig. 5. I tillegg kan

genereringsanordningen innbefatte en spenningsregulator 526 som sørger for et regulert spenningsnivå til resten av av-følingskretsen 500.

De enkelte komponenter i kretsen 500 er forbundet med hverandre som vist i fig. 5, slik at en serie med elektriske pulser proporsjonale med rotasjonshastigheten til drivakselen 104, som målt ved samvirket mellom det roterbare organ 512 og dioden 516 og transistoren 518, tilveiebringes ved den andre transistor 524. Denne utgang er indikert i sirkelen som-'inneholder bokstaven "D" . Det proporsjonale forhold mellom antall pulser som produseres og rotasjonshastigheten til srivakselen bestemmes av antall vekslende plasserte lysgjennomslippende og lysstoppende elementer i det roterbare organ 512.

Aktiverings- og deaktiverinsanordningen 502

skal nå beskrives nærmere under spesiell henvisning til fig. 6. Anordningen 502 reagerer på seriene av elektriske pulser som tilveiebringes av avfølingsanordningen 500, som indikert av sirkelen med bokstaven "D", som representerer forbindelsen mellom anordningen 502 og anordningen 500.

Denne forbindelsen med anordningen 500 skjer i det foretrukne utførelseseksempel med inngangen til en integrert-krets-innretning såsom eksempelvis en Fairchild/uA7391-integrert-krets. Dette er i fig. 6 vist som et element 52 8. I det foretrukne utførelseseksempel er elementet

52 8 utført med en anordning for samråen lign ing av verdiene til et første elektrisk signal og et andre elektrisk signal som begge er relatert til seriene med elektriske pulser som tilveiebringes av anordningen 500, og en anordning for tilveiebringelse av et tredje elektrisk signal proporsjonalt med sammenligningen av første og andre signal. Denne sistnevnte anordning er som sådan betegnet med 530

i fig. 6.

For tilveiebringelse av det første elektriske signal som skal sammenlignes, er det i aktiverings- og deaktiveringsanordningen 502 plassert et resistor-kapasitet- nett 532 som med en sjalter kan forbindes med en første inngang i sammenlignings anordningen 530. 'dettet 532 innbefatter en første sjalter 534 for forbindelse av resistor-kapasitet-komponentene til en av flere mulige kombinasjoner, for derved å etablere det tidligere nevnte første elektriske sammenligningssignal. I den foretrukne utførelse som er vist i fig. 6 kan sjalteren 534 forbinde en av de tre resistorer med drivkretsen til elementet 528. Ved tilsvarende manipulering av sjalteren 534 kan således en av disse tre resistor-kapasitet-kombinasjoner, som hver har en forskjellig tidskonstant, forbindes med inngangen til sammenligningsanordningen 5 30, for derved å gi den et signal relatert til serien med elektriske pulser.

For etablering av det andre elektriske signal relatert til seriene med elektriske pulser er det i fig. 6 vist et resistor-nett 536 med en andre sjalter 538 hvormed en respektiv resistor i resistornettet kan tilkoples en andre inngang i sammenligningsanordningen 530. Resistor-nettet 536 innbefatter flere varierbare resistorer. I fig.

6 er det vist tre slike varierbare resistorer 540, 542 og 544. Hver av disse kan være innstilt for å gi et bestemt hastighetsreferansenivå til sammenligningsanordningen 530. Ved således å bevege sjalteren 538 fra en stilling til den neste kan en av de varierbare resistorer tilknyttes den andre inngangen i sammenligningsanordningen 5 30, slik at man derved kan innstille den nominelle hastighet som motoren skal arbeide med. Den første og andre sjalter 534 henholdsvis 538 betjenes synkront i utførelseseksempelet, slik at en bestemt resistor-kapasitét- kombinasjon vil være tilknyttet den første inngang i anordningen 530 når en bestemt av de variable resistorer i nettet 530 er tilknyttet den andre inngangen. Dvs. at sjalterne 534 og 538 mani-puleres for å opprettholde en bestemt korrespondanse mellom respektive varierbare resistorer og respektive resistor-kapasitet-kombinas j oner . I utførelseseksemplet skjer denne synkrone manipulering ved hjelp av en enkelt vippebryter

539 (se fig. 4) som er mekanisk forbundet med de to sjalterne 5 34 og 5 38 og således danner en hastighetsbryter.

Så snart sammenligningsanordningen. 530 har sammenlignet signalene fra de to nett 532 og 536, vil anordningen 530 gi et signal som antydet med sirkelen med bokstaven "B". Denne utgangen er tilknyttet motoren 100. Ved på denne måten å tilknytte utgangen til motoren 100 vil motoren aktiveres og deaktiveres periodisk i avhengighet av sammenligningen mellom de nevnte første og andre signaler, og motorhastigneten vil derfor holdes på den nominelle hastighet som er innstilt med den andre sjalter 538. Elementet 530, resistor-kapasitet-nettet 532 og resistor-nettet- 536 danner således samråen en anordning for sammenligning av den avfølte rotasjonshastighet med et valgt hastighetsreferansenivå og for endring av rotasjonshastigheten i samsvar med denne sammenligning.

Aktiverings- og deaktiveringsanordningen 502 innbefatter videre en anordning for stopping av aktiveringen eller strømtilførselen til motoren 100 når genereringsanordningen 514 ikke lenger leverer elektriske pulsserier.

dår således drivakselen 104 ikke roterer selv om motoren 100 får strøm (eksempelvis dersom hylsen 112 er fastklemt), vil strømtilførselen til motoren 100 kuttes, slik at man unngår skader. Denne anordning er i fig. 6 betegnet med 54 8. Det kan her eksempelvis dreie seg om et tidsur som når det ikke lenger får et signal, dvs. at drivakselen 10 4 ikke lenger roterer, bevirker at utgangen fra elementet 530 stopper energitilførselen til motoren 100.

Fig. 6 viser også en krets for implementering

av indikatorinnstillingsanordningen 504. Selve indikatoren er i det foretrukne utførelseseksempel et indikeringslys 550, eksempelvis en lysemmiterende diode. For styring av lysintensiteten til dioden 550 er det sørget for en akti-veringsstyreanordning 552, eksempelvis et tidsur med inte-grert krets. På i og for seg kjent måte er flere resistorer og kapasiteter tilknyttet tidsuret 552 for regulering av de utgående pulser fra tidsuret 552 i samsvar med det fra

anordningen 502 mottatte aktiveringssignal. Dette aktiveringssignal er det samme som tilveiebringes for styring av motorens aktivering og deaktivering. I samsvar med det elektriske signal som tilveiebringes av elementet 530 vil tidsuret 552

gi en pulsert utgang som varierer intensiteten til den lysemmiterende diode 550 i samsvar med frekvensen til den puls-erte utgang. Frekvensen vil være avhengig av den hastighets-sammenligning som elementet 530 foretar. På denne måten er det sørget for en mulighet for innstilling av størrelsen til utgangen fra indikeringsanordningen 550 for indikering av den relative rotasjonshastighet til drivakselen for den be-stemte innstilling av den andre sjalter 538. Når indikeringsanordningen er lyset 550 vil lyset 550 ikke bare en indikasjon på den relative hastighet, mén vil også bevirke en opplysning av skalaene 136, som vist i fig. 1.

Fig. 7 viser en foretrukken utførelse av en kraft-tilførselskrets 506. Som vist i fig. 7 innbefatter krafttil-førselskretsen en intern likestrømkilde 74, såsom et tolv-volts batteri. Batteriet 74 er plassert i huset 14 sammen med resten av motorhastighets-styreanordningen. Batteriet 74 er tilknyttet styreanordningskretsen og motoren 100 som indikert med sirkelen som inneholder bokstaven "A". Denne forbindelsen går via en resistor og flere filterkapasiteter 556.

I tillegg til den interne likestrømkilde kan krafttilførselskretsen innbefatte en anordning for tilknytning til en ekstern likestrømkilde, eksempelvis batteriet i et motorkjøretøy. Dette er i fig. 7 antydet med de elektriske ledninger 558. De elektriske' ledninger 558 forbinder støpselet 559 (fig. 4) med resten av krafttilførselskretsen.

Krafttilførselskretsen kan også innbefatte en anordning for tilknytning til en ekstern vekselstrømkilde ved hjelp av støpselet 559. VekselstrømkiIden tilknyttes over en sikring 560 i et sikringshus 561 (fig. 4), og vekselstrømmen går i en transformator 562. Transformatoren 562 har en primærvikling med en første undervikling 564 og en andre undervikling 566. Disse underviklingene er for-oundet som vist i fig. 7 med den eksterne vekselstrømkilde og med en sjalter 568, slik at når vekselstrømkilden har

en første bestemt nominell spenning, eksempelvis HOV, er sjalteren 568 stilt inn slik at den parallellkopler underviklingene 564 og 566, mens de er seriekoplet når veksel-strømkilden har en andre bestemt nominell spenning, såsom 220V.

Når sjalteren 568 er i den valgte stilling, til-passet vekselstrømkilden, tilføres den eksterne strøm til transformatoren 562. Utgangen fra transformatoren 562 like-rettes i en likeretterkrets 5*70 slik at det fremkommer en i hovedsaken likerettet strøm som går til resten av styre-kretsen.

Det skal her bemerkes at flere komponentverdier er ført opp i sjemaene i fig. 5-7. Disse komponentverdier er bare vist for å gi den fulle forståelse av det foretrukne utførelseseksempel og oppfinnelsen er naturligvis ikke begrenset til slike verdier og er heller ikke begrenset til bruk av komponenter av den viste og beskrevne type.

Styresystemets virkemåte skal nå beskrives nærmere med henvisning til fig. 5-7. Man vélger først motorhastighet ved å plassere sjalterne 534 og 538 i ønskede stillinger. I utførelseseksempelet kan man velge et hastighetsreferansenivå ut av tre, nemlig 300 omdreininger/ minutt, 600 omdreininger/minutt og 900 omdreininger/minutt. Så snart man har valgt knytter man til strømtilførselen ved

å lukke bryteren 572 (se fig. 4). Når bryteren 572 lukkes vil utgangen til elementet 530 være jordet og motoren til-føres strøm.

Når motorakselen 104 roterer dreier også det roterbare organ 512 seg. Pga. de vekslende plasserte lys-gj ennomslippende og lysstoppende elementer i organet 512 vil anordningen 514 tilveiebringe en serie av elektriske pulser når lyset fra den lysemmiterende diode 516 vekslende slippes gjennom og stoppes på sin vei mot den fotofølsomme transistor 518.

De elektriske pulser tilføres aktiverings- og deaktiveringsanordningen 502 hvor det skjer en konvertering ved hjelp av nettet 534 og nettet 536 til relaterte første og andre elektriske signaler som går til sammenligningsanordningen 530. Sammenligningsanordningen 530 sammenligner signalene og tilveiebringer et tredje elektrisk signal ved sin utgang, for aktivering eller deaktivering av motoren 100. I utførelseseksempelet er elementets 530 utgang et puls-bredde modulert signal. Motoren 100 stopper således for variable tidsperioder, avhengig av bredden til de høye logiake pulser som tilveiebringes ved utgangen av elementet 530. Når utgangen har et lavt logisk nivå tilføres motoren strøm og drivakselen 104 løper.

I tillegg går utgangen fra elementet 530 til indikatoranordningen 50 4. Når utgangen fra elementet 5 30 ender seg fra et høyt logisk nivå til et lavt logisk nivå

(dvs. at motoren koples om fra "av"-stilling til "på"-stilling) vil tidsuret 552 gi en puls som opplyser indikatoranordningen 550. Innstillingsanordningen 504 er utført slik at når motoren 100 går med nominell hastighet, som innstilt med sjalterne 534 og 538, vil indikatoranordningen 550 belyses med maksimal brillians. Når imidlertid motoren 100

går med en hastighet som adskiller seg fra den valgte nominelle hastighet vil det puls-bredde modulerte signal fra elementet 5 30 bevirke en mindre intens opplysning av indikatoranordningen 550. Ved at man på denne måten kan styre styrken til belysningen i samsvar med hastigheten til motorens drivaksel oppnår man at indikatoranordningen 550 vil indikere den relative rotasjonshastighet for drivakselen 10 4 for en hvilken som helst likestilling av den andre sjalter 538.

Så snart bryteren 572 er lukket, for å starte motoren 100, vil til en hver tid senere, men før bryteren 172 åpnes igjen, elementet 548 avføle en rotasjonshastighet like null, eksempelvis dersom drivakselen 10 4 klemmer seg fast eller på annen måte hindres i å rotere, og elementets 530 utgang vil da bevirke deaktivering av motoren 100: På denne måten beskyttes motoren selv om drivakselen stopper.

Den nødvendige kraft for utførelse av de foran nevnte operasjoner kan tas i fra den interne likestrømkilde 74. Alternativt kan kraften enten tas fra en ekstern like-strømkilde eller en ekstern vekselstrømkilde som er tilknyttet kretsen 506.

De foran nevnte operasjoner bevirker at man kan stille inn denønskede rotasjonshastighet for drivakselen 104, idet man velger fra flere hastighetsreferansenivåer,

og så kan man holde rotasjonshastigheten på dette valgte nivå.

Sylinderen 116 og hylsen 112 dimensjoneres på lignende måte som i US patentskrift 2 703 006, slik at man kan benytte de ligninger som der gjengis og kan få brukt en skala 136 som vil gi en direkte avlesning av den plast iske viskositet, Newtons viskositet, tilsynelatende viskos-tet, flytegrense og gel styrke i prøvefluidet.

Viskosimeteret 10 ifølge foreliggende oppfinnelse benyttes på følgende måte. Det benyttes et beger 200 som settes på fundamentet 12 under den roterende hylse 112. Begeret fylles med boreslam eller et annet fluidum som skal undersøkes, og hylsen 112 senkes så ned i begeret ved regulering av søylehøyden (søylen 16).

Ved hjelp av velgersjalteren 339 innstiller man så den ønskede rotasjonshastighet for hylsen 112. For be-stemmelse av den plastiske viskositet og flytegrensen stiller man sjalteren 539 i midtstilling, og hylsen 112 skal da rotere med en omdreiningshastighet på 600 omdreininger/ minutt. Når skalaen 136 har stabilisert seg, kan man foreta en måling. Den tid som går med for stabilisering av skalaen 136 vil være avhengig av egenskapene til prøvefluidet. Deretter beveger man sjalteren til den lave hastighetsinnstilling, slik at hylsen 112 dreier seg med en hastighet på 300 omdreininger/minutt. Etter stabilisering av skalaen 136 kan

man ta en andre avlesning.

For å bestemme den plastiske viskositet i .centipoises trekkes avlesningen ved 300 omdreininger/minutt i. fra avlesningen ved 600 omdreininger/minutt. Flytegrensen i pund pr. 100 kvadratfot vil være like avlesningen ved 300 omdreininger/minutt minus den plastiske viskositet. Den Newtonske viskositet i centipoises vil være lik avlesningen ved 300 omdreininger/minutt. Den tilsynelatende viskositet i centipoises vil være avlesningen ved 600 omdreininger/ minutt dividert med to.

For å bestemme gel styrken setter man sjalteren på den høyeste hastighetsinnstilling, og hylsen 112 roterer da med en omdreiningshastighet på 900 omdreininger/minutt helt til prøvefluidet er godt gjennomblandet. Deretter tillater man prøvefluidet å stå i 10 sekunder. Man dreier så motorakselens knapp 105 (gel-knapp) manuelt med en hastighet på 3 omdreininger /minutt. Den maksimale avlesning på skalaen 136 vil da være gel-styrken i pund/100 kvadratfot.

Claims (9)

1. Viskosimeter av den type som innbefatter et fundament, et hus, en bæreanordning for huset på fundamentet, en roterbar rørformet hylse som strekker seg ned fra huset, en drivanordning for rotasjon av hylsen, et sylindrisk legeme plassert slik i forhold til hylsen at rotasjon av hylsen vil bevirke rotasjon av et fluidum mellom hylsen og sylinderen og derved påtrykke sylinderen en rotasjonsbevegelse, en fjæranordning for utøvelse av et dreiemoment på sylinderen proporsjonalt med sylinderens avvik fra en null-stilling, og en anordning for måling av sylinderens avvik fra null-stillingen> karakterisert ved en styreanordning for styring av drivanordningens hastighet, innbefattende en anordning for avføling av drivanordningens rotasjonshastighet, og en anordning for sammenligning av den avfølte rotasjonshastighet med en av flere hastighetsreferanser og for endring av rotasjonshastigheten i samsvar med sammenligningen.

2. Viskosimeter ifølge krav k, karakterisert ved en anordning for stopping av energitil-førselen til drivanordningen når avfølingsanordningen avføler en rotasjonshastighet lik null for drivanordningen.

3. Viskosimeter ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved en krafttilførselskrets tilknyttet avføl-ingsanordningen og sammenlignings- og endringsanordningen, hvilken krets innbefatter en intern likestrømkilde.

4. Viskosimeter ifølge krav 3, karakterisert ved en anordning for tilknytting av en ekstern likestrømkilde til krafttilførselskretsen, og ved en anordning for tilknytting av en ekstern vekselstrømkilde til kretsen og innbefattende en transformator med en primærvikling be-stående av to underviklinger og midler for parallellkopling av underviklingene- når den eksterne vekselstrømkilde har en første bestemt nominell spenning, og for seriekopling av underviklingene når den eksterne vekselstrømkilde har en andre bestemt nominell spenning.

5. Viskosimeter ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at avfølingsanordningen om-danner den avfølte rotasjonshastighet til et proporsjonalt elektrisk signal, og ved at sammenligningsanordningen innbefatter et resistor-kapasitet-nett med en første sjalter for sammenkopling av utvalgte resistor-kapasitet-komponenter i en av flere mulige kombinasjoner for etablering av et første elektrisk sammenligningssignal relatert til det nevnte proporsjonale elektriske signal, et resistor-nett med en andre sjalter for valg av en av resistorene i nettet i samsvar med den med den første sjalter innstilte kombinasjon, for tilveiebringelse avet andre elektrisk sammen-ligninssignal relatert til det nevnte proporsjonale signal, og en anordning for sammenligning av det første og andre elektriske sammenligningssignal for tilveiebringelse av et elektrisk drivanordningshastighets-styresignal relatert til sammenligningen.

6. Viskosimeter ifølge krav 5, karakterisert ved en anordning for i samsvar med den nevnte drivanordningshastighets-styresignal å innstille utgangsverdien fra en anordning for indikering av drivakselens relative rotasjonshastighet for en hvilken som helst innstilling av den nevnte andre sjalter.

7. Fremgangsmåte for måling av reologiske egenskaper til et fluidum under utnyttelse av et viskosimeter av den type som er angitt i krav l's innledning, karakterisert ved at en prøve av fluidet plasseres i en beholder på fundamentet under den rørformede hylse, at bæreanordningens lengde regulerer for derved å senke den rørformede hylse ned i fluidet, hvilken bæreanordning innbefatter en eneste bæresøyle med en nedre søyledel og en søyledel som er teleskopisk opptatt i den nedre søyledel, en pakningsinnretning for klemming mellom øvre og nedre søyledel for å hindre relativ bevegelse av disse, en krave som er skrudd på en øvre ende av den nedre søyledel og innbefatter en radielt innoverrettet skulder beregnet for anlegg mot pakningsanordningen slik at derved øvre og nedre søyledel kan låses sammen ved tilskruing av kraven for derved å klemme pakningsanordningen mellom øvre og nedre søyle-del, og en fjæranordning for pressing av de teleskoperende øvre og nedre søyledeler til utskjøvet stilling, og ved at den rørformede hylse roterer ved hjelp av drivanordningen for derved å foreta fluidumprøvingen, hvilken drivanordning innbefatter en elektrisk motor, en tannskive festet til motoren, en tannskive festet til den roterbare rørformede hylse og et ettergivende endeløst tannbelte som er lagt rundt de to tannskiver.

8. Fremgangsmåte ifø-lge krav 7, karakterisert ved at bæreanordningens høydeinnstilling foretas ved at man trykker sammen fjæranordningen for derved å bevege den rørformede hylse nedover og inn i fluidet, at kraven deretter strammes til og pakningsanordningen klemmes inn mellom øvre og nedre søyledel for derved å låse disse sammen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at rotasjonen av den rørformede hylse foretas ved at det tilveiebringes en rotasjonsbevegelse av den med motoren forbundene tannskive, at det nevnte endeløse tannbelte drives ved hjelp av denne tannskive og overfører sin bevegelse som følge av sitt drivsamvirke med tannskivén som er tilknyttet hylsen.