一種高溫高壓重力感應(yīng)式落球法液體粘度測試儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高溫高壓重力感應(yīng)式落球法液體粘度測試儀；該儀器采用力敏傳感器對落球下落到樣品筒端面的重力進(jìn)行探測，并采用電子計(jì)時的方法來測定到達(dá)上下兩端面的時間；同時測試儀器還設(shè)置了U型通電螺線管，使落球被吸附在樣品筒頂端，開始測量時只需將U型通電螺線管斷電，落球即可自由下落，這樣既能高效精準(zhǔn)的探測到小球到達(dá)特定位置點(diǎn)同時保證了時間間隔的測量準(zhǔn)確，避免了線圈探測因待測液體粘度大導(dǎo)致檢測不到小球經(jīng)過；而且對于不透光的待測液體和高溫高壓的測試條件，仍能正常進(jìn)行粘度測量。改測試儀降低了測量液體粘度實(shí)驗(yàn)的難度，減少了實(shí)驗(yàn)人員的時間；不僅提高了實(shí)驗(yàn)的效率，并且提高實(shí)驗(yàn)后期計(jì)算粘度的精確程度。
【專利說明】
一種高溫高壓重力感應(yīng)式落球法液體粘度測試儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及液體粘度測試儀器，尤其涉及一種高溫高壓重力感應(yīng)式落球法液體粘度測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在測定液體粘度的儀器中，以用落球法來測定液體粘度的方法最為普遍。該方法通常是在一個垂直放置的樣品筒中裝滿待測液體，金屬落球從裝滿樣品的樣品筒頂端下落，先后經(jīng)過兩個特定的位置點(diǎn)，通過落球在這兩個特定位置點(diǎn)的時間間隔及待測液體密度等參數(shù)，利用相應(yīng)的物理計(jì)算粘度公式可以計(jì)算出液體的粘度。故落球法是否能精準(zhǔn)測量的關(guān)鍵因素之一就是準(zhǔn)確地測量出落球經(jīng)過兩位置點(diǎn)的時間間隔。
[0003]目前測量時間間隔的方法有幾種:1.通過目測和秒表的方法，基于肉眼和反應(yīng)速度使得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)十分不可靠，誤差比較大。2.在兩位置點(diǎn)放置激光束，通過落球下落遮擋激光的時間差確定時間間隔，其弊端是激光束比較細(xì)，難以保證二次遮光的準(zhǔn)確性，浪費(fèi)實(shí)驗(yàn)人員時間，降低了實(shí)驗(yàn)的效率，此外上述兩種方法都局限于透光流體。3.在兩位置點(diǎn)分別放置電磁感應(yīng)線圈，通過落球下落導(dǎo)致線圈電流的變化時間差來確定落球的時間間隔，其弊端是當(dāng)待測流體的粘度比較大，特別是超稠油等，下落的落球并不能很靈敏地引起電流的變化。所測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)隨機(jī)性比較大，需要不斷反復(fù)調(diào)節(jié)線圈電流的敏感程度保證探測到落球下落。同時感應(yīng)線圈式粘度計(jì)在測量時對測量環(huán)境要求較嚴(yán)格不能有電磁場的干擾。故這樣不僅浪費(fèi)實(shí)驗(yàn)人員時間，還降低了實(shí)驗(yàn)的效率?，F(xiàn)有的感應(yīng)線圈式粘度計(jì)由于稠油粘度過大，完全包裹在落球上使感應(yīng)線圈不能靈敏精準(zhǔn)的測得落球在下落中的位置。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述問題，本實(shí)用新型提供了一種具有高精度、高效率、易操作的高溫高壓重力感應(yīng)式落球法液體粘度測試儀;本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種高溫高壓重力感應(yīng)式落球法液體粘度測試儀，包括控制系統(tǒng)和測試系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括內(nèi)部控制電路和顯示面板，所述顯示面板上設(shè)有顯示器、重置開關(guān)、加熱開關(guān)、通電螺線管開關(guān)、電源開關(guān)；
[0006]所述測試系統(tǒng)包括支架、樣品筒、加熱層，落球;所述支架上設(shè)有可轉(zhuǎn)動的支架橫梁，所述加熱層固定在支架橫梁上，所述樣品筒固定在加熱層內(nèi)，所述樣品筒為一中空圓筒，上下兩端分別設(shè)置進(jìn)樣口和排樣口 ；樣品筒頂端安裝有力敏傳感器一，底端安裝有力敏傳感器二;樣品筒上端設(shè)有通電螺線管。
[0007]所述控制系統(tǒng)與測試系統(tǒng)通過導(dǎo)線連接。
[0008]作為優(yōu)選，所述支架橫梁末端設(shè)有轉(zhuǎn)動手柄。
[0009]作為優(yōu)選，所述測試系統(tǒng)外部設(shè)有屏蔽罩。
[0010]作為優(yōu)選，所述加熱層通過電能進(jìn)行加熱，加熱層通過加熱線與控制系統(tǒng)連接。
[0011]作為優(yōu)選，所述落球?yàn)樗笮停笮吐淝虻耐鈱訛殄冦t鐵質(zhì)外殼，梭型落球的內(nèi)層為水銀，落球中軸為一中空的中軸通腔。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于:通過力敏傳感器高效精準(zhǔn)的探測到落球到達(dá)特定位置點(diǎn)，采用螺線管控制落球下落，有效的保證了時間間隔的測量準(zhǔn)確，避免了線圈探測因待測液體粘度大導(dǎo)致檢測不到落球的經(jīng)過;而且對于不透光的待測液體和高溫高壓的測試條件，仍能正常進(jìn)行粘度測量，進(jìn)一步降低了測量液體粘度實(shí)驗(yàn)的難度，減少了實(shí)驗(yàn)人員的時間；同時改進(jìn)了落球的形狀，設(shè)計(jì)有屏蔽罩屏蔽外部電場和磁場，不僅提高了實(shí)驗(yàn)的效率，并且提尚實(shí)驗(yàn)后期計(jì)算粘度的精確程度。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型主視結(jié)構(gòu)不意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型測試系統(tǒng)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型中落球的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中所示:1-顯示器，2-重置開關(guān)，3-加熱開關(guān)，4-通電螺線管開關(guān)，5-力敏傳感器一，6-通電螺線管，7-手柄，8-樣品筒，9-排樣口，I O-力敏傳感器二，11-加熱線，12-總電源，13-加熱層，14-落球，15-進(jìn)樣口，16-落球外層，17-落球內(nèi)層，18-中軸通腔，19-支架橫梁，20-屏蔽罩。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體說明:
[0018]如圖1所示，一種高溫高壓重力感應(yīng)式落球法液體粘度測試儀，包括控制系統(tǒng)和測試系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括內(nèi)部控制電路和顯示面板，所述顯示面板上設(shè)有顯示器1、重置開關(guān)2、加熱開關(guān)3、通電螺線管開關(guān)4、電源開關(guān)12;
[0019]所述測試系統(tǒng)包括支架、樣品筒8、加熱層13，落球14;所述支架上設(shè)有可轉(zhuǎn)動的支架橫梁19，所述加熱層13固定在支架橫梁19上，所述樣品筒8固定在加熱層13內(nèi)，所述樣品筒8為一中空圓筒，上下兩端分別設(shè)置進(jìn)樣口 15和排樣口 9;樣品筒頂端安裝有力敏傳感器一 5，底端安裝有力敏傳感器二 10;樣品筒8上端設(shè)有通電螺線管6;所述控制系統(tǒng)與測試系統(tǒng)通過導(dǎo)線連接。
[0020]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述支架橫梁末端設(shè)有轉(zhuǎn)動手柄7，可通過轉(zhuǎn)動手柄7使支架橫梁19轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使加熱層13和樣品筒8隨之轉(zhuǎn)動。
[0021]所述測試系統(tǒng)外部設(shè)有屏蔽罩20，可用來屏蔽外界的電場和磁場干擾，避免實(shí)驗(yàn)失真。
[0022]所述加熱層13通過電能進(jìn)行加熱，加熱層13通過加熱線11與控制系統(tǒng)連接，使受熱均勻。
[0023]所述落球14為梭型，梭型落球14的外層16為鍍鉻鐵質(zhì)外殼，梭型落球14的內(nèi)層17為水銀，落球中軸為一中空的中軸通腔18，這樣形狀的設(shè)計(jì)減小落球14下落的阻力，增加了落球14的質(zhì)量，使落球14更好的與測試系統(tǒng)相匹配，以達(dá)到更好的測試效果。
[0024]實(shí)施例1
[0025]具體操作時，按照如下步驟進(jìn)行測量:
[0026]步驟一:首先由配樣器通過進(jìn)樣口 15進(jìn)樣，使樣品筒8內(nèi)充滿樣品，打開電源總開關(guān)12，隨后打開加熱開關(guān)3使測試系統(tǒng)升溫到實(shí)驗(yàn)測試溫度，通過手柄7上下翻轉(zhuǎn)，加快受熱速度，穩(wěn)定一段時間后準(zhǔn)備測量；
[0027]步驟二:搖動手柄7，使樣品筒8和加熱層13處于倒置狀態(tài)，即樣品筒8的進(jìn)樣口端在下方，排樣口端在上方;讓落球14與樣品筒8的頂端充分接觸，即位于此時樣品筒的下方，待力敏傳感器一 5檢測到落球14充分接觸的信號提示后，打開控制面板上的通電螺線管開關(guān)4;通電螺線管6通電后產(chǎn)生磁場，吸住落球14，落球14貼合在設(shè)有力敏傳感器一 5的那端；
[0028]步驟三:搖動手柄7，使樣品筒8正放，關(guān)閉通電螺線管開關(guān)4，落球14在樣品筒8中開始從頂端下落，顯示器I開始計(jì)時;落球14到達(dá)底部時，因重力觸發(fā)力敏傳感器二 10，信號傳到到控制系統(tǒng)，控制面板上的顯示器I收到信號提示后，計(jì)時立即停止。
[0029]記錄時間后按下重置開關(guān)2，顯示器I上時間歸零，重復(fù)上述步驟開始下一組實(shí)驗(yàn)。通過多次測定落球14測定到達(dá)上下兩端面的時間，利用相應(yīng)的粘度公式可以計(jì)算出液體的粘度。
[0030]在測試步驟三中，可以轉(zhuǎn)動手柄7，使樣品筒8與地面可成30°、45°、75°等不同角度進(jìn)行測量，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加可靠。
[0031]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫高壓重力感應(yīng)式落球法液體粘度測試儀，包括控制系統(tǒng)和測試系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括內(nèi)部控制電路和顯示面板，所述顯示面板上設(shè)有顯示器(I)、重置開關(guān)(2)、加熱開關(guān)(3)、通電螺線管開關(guān)(4)、電源開關(guān)(12); 所述測試系統(tǒng)包括支架、樣品筒(8)、加熱層(13)，落球(14);所述支架上設(shè)有可轉(zhuǎn)動的支架橫梁(19)，所述加熱層(13)固定在支架橫梁(19)上，所述樣品筒(8)固定在加熱層(13)內(nèi)，所述樣品筒(8)為一中空圓筒，上下兩端分別設(shè)置進(jìn)樣口(15)和排樣口(9);樣品筒頂端安裝有力敏傳感器一 (5)，底端安裝有力敏傳感器二(10);樣品筒(8)上端設(shè)有通電螺線管(6)； 所述控制系統(tǒng)與測試系統(tǒng)通過導(dǎo)線連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓重力感應(yīng)式落球法液體粘度測試儀，其特征在于，所述支架橫梁末端設(shè)有轉(zhuǎn)動手柄(7)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓重力感應(yīng)式落球法液體粘度測試儀，其特征在于，所述測試系統(tǒng)外部設(shè)有屏蔽罩(20)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓重力感應(yīng)式落球法液體粘度測試儀，其特征在于，所述加熱層(13)通過電能進(jìn)行加熱，加熱層(13)通過加熱線(11)與控制系統(tǒng)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓重力感應(yīng)式落球法液體粘度測試儀，其特征在于，所述落球(14)為梭型，梭型落球(14)的外層(16)為鍍鉻鐵質(zhì)外殼，梭型落球(14)的內(nèi)層(17)為水銀，落球中軸為一中空的中軸通腔(18)。
【文檔編號】G01N11/12GK205670108SQ201620563043
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】孫雷, 王瓊, 潘毅, 王秋月, 薛洪剛, 唐波, 羅強(qiáng), 王智琦, 董曉琪, 胡昊澄, 陳敏, 冷捷
【申請人】西南石油大學(xué)