Вискозиметр Советский патент 1982 года по МПК G01N11/08 

(5А) ВИСКОЗИМЕТР

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при определении реологических свойств жидких и газовых сред, в частности газонасыщенных жидкостей, пластовых нефтей. Известен прибор для определения вязкости, содержащий камеру высокого давления, термостатирующий кожух, поршень штока, кинематически связанный с электродвигателем, систему измерения давления и калиброванный капилляр , который монтируется отдельны блоком вне камеры ГП- Однако конструкция такого прибора громоздка, при определении вязкости требуются значи тельные объемы жидкости или газа (фл идов) для промывки системы. Наиболее близким к предлагаемому является вискозиметр, состоящий из цилиндрической камеры, в которой раз мещен несплошной поршень со штоком, измерительной системы и привода порш ня. Несплошной поршень представляет собой диск, в котором размещен капилляр. Вязкость определяется по нагрузке на поршень, при которой начинается истечение флюида через этот капилляр 2. Однако капилляр поршня сообщается с атмосферой, поэтому вязкость газонасыщенных жидкостей и газов может быть определена с незначительной томностью. Кроме того, одностороннее движение поршня не обеспечивает перемешивания системы, что также понижает точность измерения. Целью изобретения является повышение точности измерения вязкости газонасыщенных жидкостей и газов. Поставленная цель достигается тем, что в вискозиметре, содержащем цилиндрическую камеру, расположенный в ней несплошной поршень со штоком, привод поршня и измерительную систему, поршень выполнен из пористого материала, шток поршня снабжен уплотнениями, камера имеет на торцах отверс39тия, сквозь которые проходит шток поршня, а измерительная система выполнена в виде двух манометров, причем первый находится в надпоршневой а второй - в подпоршневой. Кроме того, поршень выполнен из пористой нержавеющей стали. На чертеже приведено устройство, общий вид. Устройство содержит цилиндрическую камеру 1 высокого давления с рас положенным на ней термостатирующим кожухом 2. Внутри рабочей камеры находится поршень 3, выполненный из пористого проницаемого материала, например пористой нержавеющей стали Поршень 3 закреплен на сквозном што ке 4, который проходит через отверстия с уплотнениями 5 в верхнем 6 и нижнем 7 торцах камеры 1, в нижней части шток кинематически связан при помощи винтовой передачи и редуктора 8 с электродвигателем Э- В камере 1 в верхней и нижней частях имеются верхний 10 и нижний 11 отключатели электродвигателя 9, вентили 12 и 13 для ввода и вывода пробы, манометры 1 и 15 для замера давления, - Устройство работает следующим образом. Перед вводом пробы, например газонасыщенной жидкости, рабочую цилин рическую камеру 1 промывают, просуши вают, переводят поршень 3 в верхнее положение. Термостатирующим кожухом в камере устанавливают температуру опыта. Затем открывают вентиль 12 и заполняют надпоршневута полость камеры исследуемой пробой при давлении Р выще давления выделения газа из жидкости Рд. После заполнения этой части камеры включают электродвигатель 9 и перемещают поршень 3 вниз, продолжая вводить пробу при Р Рд , при этом часть пробы перейдет через поршень 3 в подпоршневую полость и, возможно, там разгазируется, если давление окажется ниже Pg. При достижении поршнем нижнего положения (до упора в отключатель П) и установлении в подпоршневой полости давления РО PS вентиль 12 перекрывают и схему переключают на движение порш ня вверх (до упора в отключатель 10 верхнего положения), а затем - вниз Таким образом проводят перемешивание пробы поршнем при его возвратно-поступательном движении до полного растворения газа, выделившегося из жидкости при переводе пробы. О конце перемешивания судят по равенству перепада давления лР в под- и надпоршневой полостях камеры при верхнем и нижнем положениях поршня в момент срабатывания соответствующих отключг1телей 10 и 11. Значение этого л Р фиксируется, а вязкость определяют по формуле Л ft- IО) где / - вязкость; ДР при движении поршня вверх; при движении поршня вниз; Р и Рг - давление в над- и подПоршневых полостях камеры соответственно; постоянная вискозиметра, определяемая из К Т где К - коэффициент проницаемости поршня; V - линейная скорость движения поршня; В - толщина поршня. Устройство снабжено набором поршней различной проницаемости для расширения пределов измерения вязкости флюидов. Технико-экономический эффект заключается в повышении точности измерения вязкости газонасыщенных жидкостей и газов за счет выполне)ия в устройстве поршня из пористого материала, герметизации камерь(, в которой размещен поршень, введения манометрической системы замера. Предлагаемый вискозиметр более компактен по сравнению с применяемыми для этих целей устройствами в нефтедобывающей промышленности при определении вязкости пластовых нефт. Кроме того, за счет переноса чувствительного элемента внутрь камеры сокращается объем пробы, необходимый для анализа, что является также преимуществом предлагаемого устройства, так как пробоотборники, которыми отбираются пластовые нефти, имеют малые объемы. Формула изобретения 1. Вискозиметр, содержащий цилиндрическую камеру, расположенный в ней несплошной поршень со штоком, привод поршня и измерительную систему, отличающийся, тем, что. с

целью повышения точности измерения вязкости газонасыщенных жидкостей и газов, поршень выполнен из пористого материала, шток поршня снабжен уплотнениями, камера имеет на торцах от- s верстия, сквозь которые проходит шток поршня, а измерительная система выполнена в виде двух манометров, причем первый находится в надпоршневой полости, а второй - в подпоршневой. 10

/

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 159690, кл. G 01 N 11/02, 1962 (прототип).