SU1140006A1 - Device for determination of visco-elastic media plastic viscosity - Google Patents
Device for determination of visco-elastic media plastic viscosity Download PDFInfo
- Publication number
- SU1140006A1 SU1140006A1 SU833665344A SU3665344A SU1140006A1 SU 1140006 A1 SU1140006 A1 SU 1140006A1 SU 833665344 A SU833665344 A SU 833665344A SU 3665344 A SU3665344 A SU 3665344A SU 1140006 A1 SU1140006 A1 SU 1140006A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- capillaries
- inter
- diameter
- capillary
- lengths
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ЦШ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ВЯЗКОСТИ ВЯЗКОПЛАСТИЧНЫХ СРЕД, содержащее задатчик посто нного расхода, систему капилл ров различного диаметра, включенных в схему гидродюгамического моста, в противопололсных плечах которого размещены капилл ры одинакового диамет-ра и длины, а смежные плечи моста соединены посредством межкапилл рных камер, к которым подключен дифманометр , отличающеес тем, что, с целью повышени точности изме-рени путем устранени вли ни ICOHцевых эффектов капилл ров, дополнительно в каждое из противоположных плеч моста последовательно включен капилл р с одинаковым диаметром,.равным диаметр капилл ра в смежном плече, и,с длиной, при которой отношение разности длин капилл ров меньшего диаметра к разности длин капилл ров большего диаметра равно отношению меньшего диаметра капилл ров к больЕгему. iKsA. каб. The TSH DEVICE FOR DETERMINATION OF PLASTIC VISCOSITY OF VISCOPLASTIC MEDIA, containing a constant flow master, a system of capillaries of various diameters included in the hydrodynamic bridge scheme, in the opposite-half arms of which there are capillaries of the same diameter and length, and the adjacent shoulders of the bridge are interdaprotect, and they are interdaprotec, and the inter-fair-flow beams are inter-aplica, and the inter-fair-flow beams are encapsulated in the inter-flexile blocks, and the inter-flexi-lengths are interdapragonal, and the inter-flexi-lengths are inter-aplica, and the interdapframes are encapsulated in the interpacts of the interplexes in the snadeploshnye armholes of the interplexes of the interpracts of the interplexes of the interplexes in the snadeploshnyh shoulders of the interparaplica of the interpacts, and the inter-flexile blocks of the inter-flexile blocks have lengths within the snadeploshnye shoulders which are interdisapix of the VFs. to which a differential pressure meter is connected, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy by eliminating the influence of the ICOH of capillary effects, additionally in each of the counter the positive shoulders of the bridge are consistently connected to a capillary with the same diameter, equal to the diameter of the capillary in the adjacent shoulder, and with a length at which the ratio of the difference between the lengths of the capillaries of smaller diameter to the difference of the lengths of capillaries of larger diameter equals the ratio of the smaller diameter of the capillaries to the larger. iKsA. cab
Description
Изобретение относитс к контроль но-измерительной технике, а именно к каг1илл р1 ой вискозиь етриу1 и может найти применение дл определени пластической в зкости в зкопластичн сред, в частности буровых растворов Известен капилл рнь Й вискозиметр состо щий из двух иоследовательно соединенмых каиилл ров одинакового диаметра, но различной длины, двух дифманометрон, измер ющих перенад давлени на каждом из каиилл ров пр прока ивании исследуемой среды но капилл рам при различных расходах среды. Пластическую в зкость опреде л ют по разности выходных сигналов дифманометров расчет 1ьм путем lj . Однако такой вискозиметр имеет невысокую точность измерени , а так же не обеспечивает непосредственное измерен1-1е пластической в зкости среды Наиболее близко к изобретению устройство ДJЬЧ измерени пластической в зкости, содержащее задатчик nocToHHHoio расхода, систему капилл ров различного диаметра, включенHbix в схему гидродинамиг еского мосVa , в противоположных плечах которо го разме1дены капилл ры одинакового диаметра и длины, а смежные плечи моста соединенна посредством мелскапи л рных камер, к которым подключен дифманометр 2J . Известное устройство позвол ет непосредственно измер ть пластическую в зкость в зкопластичной срецы, однако не обеспечивает достаточной точности измерени из-за вли ни на результат измерени концеврлх эффектов капилтл ров. Цель изобретен.и - повышение точ ности измерени пластической в зкос ти путем устранени в:т;-1 ни концевы эффектов гсапилл ров. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл определен пластической в зкости и зкопластичных сред содержащем задатчик посто нного расхода, систему капилл ров разли пгого диаметра, включенных в схему гидро;1инаиического моста, в противоположньк плечах которого раз мещены капилл ры о;1,инакорого диамет ра и длины, а смежные плечи моста соединены посредством м жкапилл рнь Х камер, к которым подключен дифманометр , дополнительно 1 .ое из протппопо. плсч моста после довательно включен капилл р с одинаковым диаметром, равным диаметру капилл ра в смежном плече, и с длиной , при которой отношение разности длин капилл ров мены1:его диаметра к разности длин капилл ров большего диаметра равно отношению меньшего диаметра капилл ров к большему. Указанное соединение капилл ров обеспечивает полную компенсацию потерь давлени на концах капилл ров и TteM самым устран ет cncTGfraтическую погреш1гость измерени пластической в зкости от. концевых эффектов капилл ров. На чертеже показана при} ципиальна схема устройства дл определени пластической в зкости. Устройство состоит из задатчика 1 посто нного расхода, системы капилл ров , ограниченных входной 2 и выходной 3 камерами, между которыми заключены две параллельн()1е ветви капилл ров; одна из них состоит из последовательно соединенных канилл ров 4 и 5 большего диаметра и капилл ров 6 и 7 меньшего диаметра, а втора - из последовательно соединенных жапилл ров 8 и 9 больпюго диаметра и капилл ров 10 и 11 меньшего диаметра. .Мелсду капилл рами 6 и 5 и между капилл рами 10 и 9 включены соответственно межкапилл рные камеры 12 и 13, которые соединены с дифманометром 14. К последнему подключен вторичный прибор 15. Длины капилл ров 4 и 9, 6 и 11, 5 и 8, 7 и 10 попарно равны, причем отношение разнос ти длин капилл ров 6, 7, 10 и 11 меньшего диаметра к разности длин капилл ров 4, 5j 8 и 9 большего диаметра равно отношению меньшего диаметра капилл ров к большему. Между капилл рами 4иб, 5и7, 8и10, 9и11 могут быть также включены межкапилл рные камеры. Устройство работает следующим об-. разом. Исследуема среда прокачиваетс по капилл рам сис-темы с ттомощью заатчика посто нного расх(;да 1 . Ввиду равенства гидравлических сопротивлен}ш последовательно соединен ых гсапил ров 4, 6, 5 и 7 и 8, 10, 9 и 11, а также 1идравлических сопротивлений амер 12 и 13 через каждую из паралельных ветвей капилл ров протекает одинаковое количество жидкости.The invention relates to the control of measuring equipment, namely, caglide viscous etriu and can be used to determine plastic viscosity in plastic media, in particular drilling fluids. A capillary viscometer is known, consisting of two successively connected fluors of the same diameter, but of different length, two differential pressure meters, which measure the change in pressure on each of the tubes when propelling the test medium with capillaries at different flow rates. Plastic viscosity is determined from the difference in output signals of differential pressure gauges by 1 by lj. However, such a viscometer has a low measurement accuracy, and it also does not directly measure the plastic viscosity of the medium. The most close to the invention is a plastic viscosity measuring device containing a flow rate control nocToHHHoio, a capillary system of various diameters includedHbix in the hydrodynamic circuit of aVa in the opposite arms of which there are capillaries of the same diameter and length, and the adjacent shoulders of the bridge are connected by means of small-sized chambers to which a 2J differential pressure gauge is connected. The known device makes it possible to directly measure the plastic viscosity in the ecoplastic samples, however, it does not provide sufficient measurement accuracy due to the effect on the result of measuring the capillary effects. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring plastic viscosity by eliminating c: t; -1 nor the end effects of capillaries. The goal is achieved by the fact that in the device for plastic viscosity and optic plastic media containing a constant flow setting device, the capillary system is of various diameters included in the hydraulic circuit; a bridge is located, opposite the capillaries about; 1 diameters and lengths, and the adjacent shoulders of the bridge are connected by means of a microcapillary of the X chambers to which a differential pressure gauge is connected, additionally 1 of the prototype. The bridge is sequentially switched on with a capillary with the same diameter equal to the diameter of the capillary in the adjacent arm, and with a length at which the ratio of the difference between the lengths of the capillaries of the exchange1: its diameter to the difference of the lengths of the capillaries of larger diameter equals the ratio of the smaller diameter of the capillaries to the larger. This capillary compound provides full compensation for pressure loss at the ends of the capillaries and TteM eliminates the cncTGfratic error of measuring plastic viscosity by. end effects capillary. The drawing shows a graphical device for determining plastic viscosity. The device consists of a constant flow setting device 1, a capillary system limited by input 2 and output 3 chambers, between which two parallel () 1 e capillary branches are enclosed; One of them consists of series-connected canisters 4 and 5 of larger diameter and capillaries 6 and 7 of smaller diameter, and the second consists of series-connected jets 8 and 9 of large diameter and capillaries 10 and 11 of smaller diameter. Melsda capillaries 6 and 5 and between capillaries 10 and 9, intercapillary chambers 12 and 13, respectively, are connected, respectively, to differential pressure gauge 14. A secondary device 15 is connected to the latter. Capillary lengths 4 and 9, 6 and 11, 5 and 8 , 7 and 10 are pairwise equal, and the ratio of the length spacing of capillaries 6, 7, 10 and 11 of smaller diameter to the difference of lengths of capillaries 4, 5j 8 and 9 of larger diameter equals the ratio of smaller diameter of capillaries to larger. Intercapillary chambers may also be included between the capillaries 4ib, 5i7, 8i10, 9 and 11. The device works as follows. at once. The medium under study is pumped through the capillaries of the sys- tem with the help of a constant flow sensor (; yes 1. Due to the equal hydraulic resistance) w consistently connected circuits 4, 6, 5 and 7 and 8, 10, 9 and 11, as well as 1 hydraulic Amer resistors 12 and 13 through each of the parallel branches of the capillaries flows the same amount of liquid.
31140006Л31140006Л
При течении среды по капилл рам 4 и 6 на иго: возникает перепад давлени When the medium flows through the capillaries 4 and 6 on the yoke: a pressure drop occurs
Р - Р - fJJSlQ + 16 1 + др 4- /12Ш + li 12-1 f + лР (1)Р - Р - fJJSlQ + 16 1 + dr 4- / 12Ш + li 12-1 f + лР (1)
м 2 - Vйо4 ТвГ1 Ч UD 3 D Р + m 2 - Vyo4 TvG1 H UD 3 D P +
с-75s-75
а при течении среды по капилл рам эй/and when the medium flows through the capillus hey /
- (Т5 Н- ( Т . ( -давление в камерах 2 где Р, РЗ D и 3 соответственно; -диаметр капилл ров 4, 5, 8 и 9; D - диаметр капилл ров6, 7, 10 и 11; i - длина капилл ров 4 и 9; 2 - длина кап1шл ров 5 и 8; , - длина капилл ров 7 и 10 . I длина капилл ров 6 и 11; (2 - пластическа в зкость; CQ - предельное напр жение сдвига; 1Г/128ТО 16 lIoW., л+f n lirDT- 1/ UD Аналогично 1Г./1 2 L U определ етс давление , i.)(v.,).(J)(t;-«; p,.j 3) г Р,.ьД &Р 5йР| потери давлени от концевых эффектов капилл ров 4, 6, 5 и 7 соответственно; Р. - давление в межкапилл рной камере 12; Q - расход среды в капилл ре. Поскольку диаметры капилл ров 5 4 равны, а диаметр капилл ра 6 ран диаметру капилл ра 7, и расход еды в капилл рах 4, 5, 6 и 7 единайР ,, вый, то и iiP, ,, а На основании (1) и (2) давление межкапилл рной камере 12 ракно 16 ;JoWj ji4. + Р + pi (3) 3 D)H i2) + i, + t-.j uj в .межкапилл рной камере 13 128( + Л отношение большего диаметра капилл ров к меньшему равно отношению длин длинного и короткого капилл ров. Перепад давлений, измер емый в межкапи л рных камерах этого устройства,равен АР, - &Р длина и диаметр длинного и короткого капилл ров соответственоп; йРу., потери давлени от концевы эффектов на длинном и коро ком капилл рах которые завис от свойств и расхода прокачиваемой среды а также от диаметров капилл ров . Как видно из (7), результат измерени пластической в зкости содержит систематическую погрешность от разни цы потерь давлени на концевые эффекты капилл ров различного диаметра котора достигает, например, дл буровых растворов 5% и более. В описан ном устройстве эта разнип.а полностью скомпенсирована, что позвол ет повысить точность измерени на 5%, Вь сока точность измерени пластической в зкости проста и возможность записи определ емого параметра обеспечивают успешное применение предлагаемого устройства в нефт ной и нефтехимической отрасл х промышленности . Применение устройства в тех «; ; огических процессах позволит не только контролировать качество среды, но и регулировать пластическую в зкость с целью получени среды с задапньши технологическими свойствами . Измерение пластической в зкости , кроме того, может быть использовано дл получени информации о состо нии дисперсных систем, HanpiiMep их дисперсности,-что позволит повысить технико-экономические показатели производства, а следовательно получить экономический эффект от его применени . Применение устройства в процессах бурени , например, обеспечивает получение технико-экономического эффекта за счет непрерывного контрол пластической в зтсости, что позвол ет целенаправлен 1о регулировать реологические свойства буровьгх растворов и тем самым уменьшить затраты bta их приготовление и обработку.- (T5 H- (T. (-pressure in chambers 2 where P, RZ D and 3, respectively; -diameter of capillaries 4, 5, 8 and 9; D - diameter of capillaries 6, 7, 10 and 11; i - length capillaries 4 and 9; 2 — capillary length 5 and 8;, - capillary length 7 and 10. I capillary length 6 and 11; (2 - plastic viscosity; CQ - ultimate shear stress; 1G / 128TO 16 lIoW., l + fn lirDT- 1 / UD Similarly to 1G / 1 2 LU, pressure is determined, i.) (v.,). (J) (t; - "; p, .j 3) g P ,. • D & P 5yR | pressure loss from end effects of capillaries 4, 6, 5, and 7, respectively; P. — pressure in the intercapillary chamber 12; Q — flow rate of the medium in the capillary. Since the capillary diameters ditch 5 4 are equal, and the diameter of the capillary is 6 wounds to the diameter of the capillary 7, and the consumption of food in the capillaries 4, 5, 6 and 7 is single, then, and iiP, a, and On the basis of (1) and (2) pressure intercapillary chamber 12 cancer 16; JoWj ji4. + P + pi (3) 3 D) H i2) + i, + t-.j uj in the intercapillary chamber 13 128 (+ L the ratio of the larger diameter of the capillaries to the smaller equal to the ratio of the length of the long and short capillaries. The differential pressure measured in the intercapular chambers of this device is AP, - & P the length and diameter of the long and short capillaries, respectively; iRu., pressure losses from end effects on long and short capillaries which depend on the properties and flow rates of the pumped medium as well as on the diameters of the capillaries. As can be seen from (7), the result of measuring plastic viscosity contains a systematic error from the difference in pressure loss on the end effects of capillaries of different diameters, which reaches, for example, for drilling fluids 5% or more. In the described device, this difference is fully compensated, which makes it possible to increase the measurement accuracy by 5%, the accuracy of the plastic viscosity measurement is simple, and the ability to record a parameter to be determined ensures the successful application of the proposed device in the oil and petrochemical industries. The use of the device in those "; ; These processes will not only control the quality of the medium, but also regulate plastic viscosity in order to obtain a medium with predetermined technological properties. Measurement of plastic viscosity, in addition, can be used to obtain information about the state of disperse systems, HanpiiMep their dispersion, which will improve the technical and economic indicators of production, and therefore obtain the economic effect of its use. The use of the device in drilling processes, for example, provides a technical and economic effect due to the continuous control of plasticity, which allows a focused purpose to regulate the rheological properties of drilling mud and thereby reduce the cost bta of their preparation and processing.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833665344A SU1140006A1 (en) | 1983-11-23 | 1983-11-23 | Device for determination of visco-elastic media plastic viscosity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833665344A SU1140006A1 (en) | 1983-11-23 | 1983-11-23 | Device for determination of visco-elastic media plastic viscosity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1140006A1 true SU1140006A1 (en) | 1985-02-15 |
Family
ID=21090173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833665344A SU1140006A1 (en) | 1983-11-23 | 1983-11-23 | Device for determination of visco-elastic media plastic viscosity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1140006A1 (en) |
-
1983
- 1983-11-23 SU SU833665344A patent/SU1140006A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1.. Р.И. и др. Гидравлика промывочных жидкостей. М., Недра, 1976, с. 204. 2. Древецкий В.В., Кос Б.М. Применение дроссельных мостовых преобразователей дл измерени реологических характеристик в зкопластичных жидкостей. - Контрольно-измерительна техника, Львов, Вища школа, 1976, вып. 20, с. 107-112 (прототип). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4750351A (en) | In-line viscometer | |
US3468158A (en) | Method of and apparatus for determining rheological properties of non-newtonian fluids such as drilling fluids or the like | |
WO1991014167A1 (en) | Continuous on-line measurement of fluid or slurry rheology | |
US3610026A (en) | Hydraulic resistance | |
SU1140006A1 (en) | Device for determination of visco-elastic media plastic viscosity | |
US2800019A (en) | Density compensating flowmeter | |
GB2162954A (en) | Viscometers | |
GB2244338A (en) | Pipe rheometer | |
Ambrose et al. | Fluidities of thixotropic gels: bentonite suspensions | |
US3330156A (en) | Fluid flowmeters | |
SU1183870A1 (en) | Apparatus for measuring rheological parameters of visco-plastic liquids | |
SU1092379A1 (en) | Device for determination of viscoelastic media rheological characteristics | |
US3483732A (en) | Continuous density-determining device and process | |
SU1317362A1 (en) | Device for measuring rheological characteristics of viscoplastic fluids | |
US3143880A (en) | Viscosity compensated flowmeter | |
CN112082906A (en) | Temperature-controlled drilling fluid rheological property automatic on-line measuring device | |
SU823976A1 (en) | Device for measuring liquid media physical and mechanical characteristics | |
US20230266219A1 (en) | Capillary Viscometer | |
SU1571466A1 (en) | Apparatus for measuring kinematic viscosity | |
SU1323918A1 (en) | Device for measuring rheological characteristics of viscous-plastic fluids | |
Kim et al. | Viscometers—Application and Selection | |
SU1155914A1 (en) | Method and device for determining reological characteristics of plastic lubricants | |
SU1276956A1 (en) | Device for determining rheological characteristics of viscous-plastic liquids | |
RU1789909C (en) | Method of measurement of viscosity of liquid in pipe-line | |
SU1045079A1 (en) | Drilling fluid structural mechanical and rheological indices determination method |