Устройство для измерения вязкости Советский патент 1991 года по МПК G01N11/10 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, в частности к вискозиметрии, и может быть использовано для определения вязкости пластовых жидкостей, находящихся под высоким давлением и при высокой температуре.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных характеристик устройства, повышение точности и безопасности измерения вязкости жидкостей, находящихся при высоких давлениях и температурах.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит защитный корпус 1. имеющий форму толстостенного полого цилиндра с герметичной крышкой 2, измерительную калиброванную трубку 3, которая помещена внутри защитного корпуса 1. и магазин для шариков, который расположен над измерительной калиброванной трубкой 3.

Магазин для шариков состоит из цилиндра 4, расположенного внутри корпуса и имеющего боковое отверстие 5 для язычка 6 и пружины 7, центральное отверстие 8, диаметр которого соответствует внутреннему

О

сл о о ю

диаметру калиброванной трубки 3 и канавки 9, симметрично расположенные на верхней поверхности цилиндра 4, напрааленные ра- диально с уклоном от центра отверстия 8 к верхнему краю цилиндра 4 и образующие с поверхностью конуса 10, прикрепленного к внутренней стороне крышки 2, гнезда 11, количества которых соответствует количеству измерительных шариков 12. На поверхности конуса 10 по окружности расположены отверстия 13 для язычков 14 и пружин 15, число которых соответствует числу гнезд 11, причем каждое отверстие 13 ориентировано над соответствующим гнездом 11 у его входа в центральное отверстие 8, Кроме того, магазин для шариков снабжен электромагнитом 16, закрепленным на внешней стороне защитного корпуса 1 напротив бокового отверстия 5, и электромагнитом 17, закрепленным на пластине 18, установленной на крышке 2 с ее внешней стороны с возможностью вращения вокруг оси 19 и установки над соответствующим отверстием 13.

Защитный корпус 1, крышка 2, измерительная калиброванная трубка 3,цилиндр 4 и конус 10 изготовлены из немагнитной стали.

Язычки 6 и 14 сделаны сборными: головка изготовлена из магнитного материала, а стержень из немагнитного.

Пружины выбраны из следующего расчета: сила упругости пружины должна быть больше веса язычка и меньше силы взаимодействия электромагнита с язычком.

Шарики могут быть изготовлены из любых материалов, например, чтобы расширить нижний и верхний диапазоны измерения вязкости пластовых жидкостей, кроме стального шарика можно использовать алюминиевый и платиновый шарики.

Остальные детали изготавливаются из немагнитных материалов.

Устройство работает следующим образом.

После установления теплового режима запускают пробный шарик 12 с целью установления приблизительного значения измеряемой вязкости и перемешивания жидкости внутри устройства. Для этого электромагнит 17 устанавливают напротив гнезда 11 с нужным шариком 12 и включают электромагнит 17. В результате чего соответствующий язычок 14 поднимается, освобождая путь этому шарику 12, и шарик 12 попадает в отверстие 8, где ему преграждает путь язычок 6. Затем устройство устанавливают под нужным углом наклона и включают электромагнит 16, который притягивая язычок 6 к себе, освобождает тем самым путь пробному шарику 12,в калиброванную трубку 3.

Время прохождения шариком расстояния между двумя реперными точками А и В

можно фиксировать ультразвуковым, оптические- (если измерительная трубка 3 выполнена из прозрачного стекла), индукционным или другим аналогичным бесконтактным способом).

Если пробный шарик 12 не подходит для

измерения вязкости исследуемой жидкости, то его заменяют на нужный шарик следующим образом. Устройство для измерения вязкости переворачивают вверх дном и

пробный шарик под действием силы тяжести закатывается в свое гнездо 11, так как остальные гнезда 11 перекрыты соответствующими язычками 14.

Электромагнит 16 выключают, ь результате чего язычок 6 под действием силы упругости пружины 7 перекрывает отверстие 8, а электромагнит 17 поворотом пластины 18 вокруг оси 19 устанавливается напротив гнезда 11 с нужным шариком 12, при этом

гнездо использованного шарика перекрывается соответствующим язычком 14 под действием силы упругости пружины 15.

Перевернув устройство для измерения вязкости в исходное положение, процесс

измерения начинается сначала с нужным шариком.

Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известными заключается в том, ч го оно дает возможность, имея в

наличии набор шариков, изготовленных из различных материалов и различного диаметра, и соответствующие устройства для захвата и пуска шариков без особых затрат труда и времени и с требуемой точностью

определять вязкость пластовой жидкости, находящейся под высоким давлением и при высокой температуре.

45

Формула изобретения

Устройство для измерения вязкости, содержащее защитный корпус с калиброванной измерительной трубкой, установленной с возможностью фиксации определенного

0 угла ее наклона, магазин с набором шариков из различных материалов и различного диаметра и регистрирующую систему, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных характеристик устройст5 ва, повышения точности и безопасности измерения вязкости жидкостей, находящихся при высоких давлениях и температурах, оно дополнительно содержит расположенные вне защитного корпуса электромагниты, один из которых установлен над калиброванной трубкой с во можностью поворота BOKpvr ее оси, а второй неподвижный уоа новлен на боковой псверхносги защитi 0 o корпуса, магазин выполнен в виде цилиндрического тела с основанием, прикрепленным к внутренней стороне защитного корпуса, и противоположной ему конусной поверхностью, а также цилиндра с центрсзльным отверстием диаметром, равным диаметру

калпбоованной трубки нижним основанием, установленным над ней, и с верхним основанием, имеющим канавки, выполненные радиально с уклоном к центральному отверстию, причем над каждой канаской у центрального отверстия и в бокоаой поверхности цилиндра расположен язычок из магнитного материала с пружиной,выполненной с упором к внутренней поверхности корпуса.

Изобретение может быть использовано для определения вязкости пластовых жидкостей, находящихся под высоким давлением и при высокой температуре, з лабораторных условиях. Цель изобретения - расширение эксплуатационных характеристик устройства, повышение точности и безопасности измерения вязкости жидкостей. Устройство снабжено магазином для шариков, который располагается над калиброванной трубкой. Он включает набор шариков, изготовленных из различных материалов и различного диаметра, помещенных в специальные гнезда, расположенные внутри защитного корпуса и образованные поверхностью конуса, прикрепленного к внутренней стороне крышки, и канавками, расположенными радиально на верхней поверхности цилиндра с уклоном к его центральному отверстию, диаметр которого равен внутреннему диаметру калиброванной трубки. Шарики взаимосвязаны через язычки и пружины, расположенные в отверстиях конуса над соответствующими гнездами у их входа в центральное отверстие, с электромагнитом, закрепленным на пластине, установленной на крышке вискозиметра с ее внешней стороны с возможностью поворота вокруг оси вискозиметра и установки над соответствующим отверстием. 1 ил. Ј