Устройство для определения вязкости жидких сред Советский патент 1993 года по МПК G01N11/10 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в геологоразведке для определения вязкости промывочной жидкости при бурении скважин на нефть и газ.

Известно устройство для определения вязкости и плотности жидкостей, содержащее приспособление для возвратно-поступательного перемещения шарика в емкости для исследуемой жидкости и регистратор времени перемещения.

Недостатками этого устройства являются сложность и ненадежность приспособле- ния для возвратно-поступательного

перемещения шарика, отсутствие возможности работы прибора в автоматическом режиме и прежде всего при замене проб исследуемой жидкости;

Известно устройство для измерения вязкости жидкости, содержащее емкость для пробы исследуемой жидкости с управляемыми клапаном, связанным с программным механизмом, шарик и регистратор его перемещения.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и невозможность работы в автоматическом режиме и прежде всего при замене проб исследуемой жидкости.

о

ск

3

N1

Целью изобретения является автоматизация путем использования кинетической энергии исследуемой жидкости при одновременном упрощении, конструкции.

Цель достигается тем, что устройство для определения вязкости жидких сред, .содержащее емкость для пробы исследуемой жидкости с управляемым клапаном, связанным с программным механизмом, шарик и регистратор его перемещения, снабжено двумя насосами, причем вход первого насо- соединен с напорным патрубком второго, выход первого - с подводящим патрубком емкости для пробы исследуемой жидкости, отводящий патрубок которой соединен с всасывающим патрубком первого насоса, при этом подводящий патрубок емкости для пробы исследуемой жидкости выполнен в виде тройника с установленным внутри отражателем, а на входе емкости для пробы исследуемой жидкости установлен клапан, взаимодействующий с программным механизмом, выполненным в виде приводных кулачков. В качестве первого насоса использован струйный насос, а в качестве второго - гидронасос.

Сравнение заявленного решения с прототипом и другими техническими решениями в данной .области техники позволяет сделать вывод об отсутствии в нем признаков, сходных с существенными отличительными признаками заявленного устройства. Кроме того, введение указанных отличительных признаков придает устройству новое свойство: обеспечение непрерывности замера вязкости жидких сред путем внутренней автоматизации без использования дополнительныхисточников энергии, На основании изложенного можно сделать заключение, что предлагаемое устройство для определения вязкости жидких сред соответствует критерию существенные отличия.

На фиг.1, 2 и 3 изображен прибор для определения вязкости жидких сред.

Прибор для определения вязкости жидких сред содержит емкость 1 для пробы исследуемой жидкости, в которой герметично установлен цилиндр 2 из полимерного материала с индуктивными катушками 3 и 4 на его наружной поверхности. В нижней части емкости 1 установлен затвор 5, а в ее верхней части под подводящим патрубком б, выполненным в виде тройника, установлен затвор 7. Внутри патрубка б установлен отражатель 8, выполненный в виде ребра, установленного по оси проходного сечения патрубка 6 под углом 45°. Затвор 5 выполнен в виде диска 9, посаженного на ось 10, а затвор 7 выполнен в виде диска 11с втулкой 12, посаженного на аналогичную ось. В

одном положении затвор 7 устанавливается так, что диск 11 перекрывает подводящий патрубок 6, а втулка 12 находится на оси емкости 1. В другом положении диск 11 отведен в сторону, а под патрубком 6 оказывается втулка 12, под которой установлена пластина 13 с отверстием 14, выполненным сооснос цилиндрической поверхностью емкости 1.

0 Емкость 1 снабжена отводящим патрубком 15, который соединен с всасывающим патрубком 16 струйного насоса 17, соединенного с нагнетательным патрубком 18 центробежного насоса 19 посредством тру5 бопроводз 20. Отводящий патрубок 21 струйного насоса 17 соединен трубопроводом 22 с входящим патрубком 6 емкости 1. От вала центробежного насоса 19 крутящий момент передается посредством.клиноре0 менной передачи 23 на редуктор 24, на тихоходном валу которого закреплен вал 25 с двумя кулачками 26 и 27, которые взаимодействуют с затворами 5 и 7 посредством подпружиненных двуплечих рычагов 28 и

5 29, установленных на оси 30. Прибор снабжен стальным шариком 31. Кулачки 26 и 27, закрепленные на валу 25, двуплечие рычаги 28 и 29, установленные на оси 30, и редуктор 24 представляют собой программный меха0 низм, который может быть выполнен и в другом варианте, например в виде управляемых электромагнитов,

Прибор для определения вязкости жидких сред работает следующим образом.

5 Насос 19 забирает из емкости (на фигурах не показана) циркулирующую через нее промывочную жидкость и прокачивает ее через струйный насос 17 в последующую емкость (на фигурах не показана), при этом

0 часть промывочной жидкости благодаря патрубку 6 попадает в емкость 1, а из нее откачивается струйным насосом 17 и нагнетается общим потоком исследуемой жидкости в последующую емкость (на фигурах не

5 показана). Часть промывочной жидкости снова попадает в емкость 1 и т.д. Стальной шарик 31, находящийся в трубопроводе 22, благодаря кинетической энергии перекачиваемой промывочной жидкости, подлежа0 щей исследованию, поднимается по трубопроводу 22 вверх и благодаря отражателю 8 попадает во втулку 12 затвора 7, который, взаимодействуя через двуплечий рычаг 29 с кулачком 27, поворачивается на

5 своей оси так, что диск 11 затвора 7 перекрывает патрубок 6, а втулка 12, поворачиваясь, перемещает шарик 31 по пластине 13 и останавливается над отверстием 14, в которое проскакивает шарик 31. Одновре- менно с перекрытием затвором 7 подводящего патрубка б закрывается нижняя часть емкости 1 затвором 5. В результате шарик 31 падает в замкнутой емкости 1 с пробой исследуемой промывочной жидкости. Поравнявшись с индуктивной катушкой 3, шарик 31 наводите нейЭДС. Сигнал с катушки 3 поступает в логическую схему (на фигурах не показана). Поравнявшись с индуктивной катушкой 4, шарик 31 и в ней наводит ЭДС. Сигнал с катушки 4 также поступает в логическую схему, где происходит отсчет времени прохождения шарико.м 31 пути, ограниченного индуктивными катушками 3 и 4..

Результаты отсчета выводятся на вторичный прибор, оттарированный на динамическую вязкость (на фигурах не показан). После прохождения шариком 31 контрольного участка затворы 5 и 7 открываются. Проба промывочной жидкости откачивается из емкости 1 струйным насосом 17, в который попадает и шарик 31. Вместе с промывочной жидкостью он поднимается вновь в патрубок б, отражается от отражателя 8 и попадает во втулку 12. Внутри втулки 12 шарик 31 лежит на пластине 13 до тех пор, пока емкость 1 не заполнится через втулку 12 свежей порцией промывочной жидкости, после чего затворы 5 и 7 закрываются и начинается новый цикл замера вязкости промывочной жидкости. Кулачки 26 и 27, приводимые во вращение редуктором 24, совершают один оборот за две минуты. Ожидается, что за одну минуту происходит полная замена старой пробы на новую пробу промывочной жидкости. Таким образом, каждые две минуты прибор.в автоматическом режиме выдает показания о вязкости циркулирующей промывочной жидкости.

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства для определения вязкости жидких сред по сравнению с прототипом заключаются в том, что исключается устройство для подъема шарика в исходное для замера вязкости положение, для этого используется кинетическая энергия перекачиваемой для исследования промывочной жидкости. При этом обеспечивается забор пробы исследуемой жидкости и ее замена. Все операции производятся в автоматическом режиме. Таким образом, обеспечивая автоматизацию путем

использования кинетической энергии исследуемой жидкости, получают возможность упростить устройство для определения вязкости жидких сред, а значит, повысить его надежность.

Формула изобретения 1. Устройство для определения вязкости жидких сред, содержащее емкость для пробы исследуемой жидкости с управляемым клапаном, связанным с программным механизмом, шарик и регистратор его перемещения, о т л ичающееся тем, что, с целью автоматизации путем использования кинетической энергии исследуемой жидко

сти и упрощения конструкции, оно снабжено двумя насосами, вход первого насоса соединен с напорным патрубком второго, выход первого - с подводящим патрубком емкости для пробы исследуемой жидкости,

отводящий патрубок которой соединен с всасывающим патрубком первого насоса, при этом подводящий патрубок емкости для пробы исследуемой жидкости выполнен в виде тройника с установленным внутри отражателем, а на входе емкости для пробы исследуемой жидкости установлен клапан, взаимодействующий с программным механизмом, выполненным в виде приводных кулачков.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что в качестве первого насоса использован струйный насос: а в качестве второго - гидронасос.

Фиг.1

Зад В

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено в геологоразведке для определения вязкости промывочной жидкости при бурении скважин на нефть и газ. Цель изобретения - автоматизация путем использования кинетической энергии исследуемой жидкости и упрощение конструкции. Устройство для определения вязкости жидких сред содержит емкость для пробы исследуемой жидкости, шарик, регистратор времени его перемещения, струйный насос, вход которого соединен с напорным патрубком гидронасоса, а выход - с подводящим патрубком емкости для пробы исследуемой жидкости, отводящий патрубок, соединенный со всасывающим патрубком струйного насоса. Подводящий патрубок емкости для пробы исследуемой жидкости выполнен в виде тройника с установленным внутри отражателем, а на входе и выходе емкости для пробы исследуемой жидкости установлены затворы, взаимодействующие с программным механизмом в виде приводных кулачков. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.