Псевдо-пластические жидкости

Шестискоростной ротационный вискозиметр ZNN-D6

Инструкция по эксплуатации

Назначение

Шестискоростной ротационный вискозиметр может использоваться для измерения различных параметров буровых растворов, составления реологических кривых, определения структуры потока флюидов в процессе их течения, выбора расчетных равенств и анализа реологических параметров буровых растворов как в лабораторных условиях, так и в месте работ. Позволяет получить точные результаты испытаний.

2. Модель:

ZNN-D6

Основные технические параметры прибора

Основные технические параметры прибора перечислены в таблице № 1.

№ п/п	Наименование	Тех спецификация
	Источник питания	220V±10%, 50Hz
	Мощность мотора	7.5W/15W
	Скорость вращения мотора	750/1500 об/мин
	Скорости	3, 6, 100, 200, 300, 600 об/мин
	Градиент скорости сдвига	5, 10, 170, 340, 511, 1022 S-1
	Точность измерения	1~25 mPa·s±1 mPa.s (неньютоновские жидкости) более 25 mPa·s ±4% (ньютоновские жидкости)
	Пределы измерений вязкости	ньютоновские жидкости ： 0~300mPa.s (комплект F1) неньютоновские жидкости: 0~150 mPa.s (комплект F2)   сдвиговое напряжение: 0~153.3Pa (комплект F1)

Таблица №1

Конструкция и принцип работы

Конструкция

Аппарата состоит из комплекта пружины, дающего скручивающее усилие, шкалы, ротора и цилиндра, показано на рис.1.

 

Рис.1

 

Таблица 2. Конструктивные элементы.

№ п/п	Номер детали	Наименование	Кол-во
	N6·01·02-00	комплект пружины
	N6·03·03-00	комплект шкалы
	N6·03·03-01	oсь (вал) внутреннего цилиндра
	N6·03·04-08	ротор (внешн. цилиндр)
	N6·03·01-00	внутренний цилиндр

 

Эксплуатация аппарата.

(1) Порядок использования

1) Извлечь аппарат, проверить надежность вращающихся частей и электрики.

2) Внешний вращающийся цилиндр снимается поворотом налево. При вращении против часовой стрелки внутренний цилиндр приподнимается и сопрягается с конусной оконечностью вала внутреннего цилиндра. Манипуляции необходимо совершать плавно и аккуратно, чтобы не повредить вал внутреннего цилиндра. Внешний цилиндр устанавливается поворотом направо.

3) Подключить к источнику питания (220V).

4) Влить буровой раствор сразу после перемешивания в стакан до отметки 350 мл. Сразу же поставить стакан на лоток и приподнять его так, чтобы поверхность раствора поравнялась с линией, вырезанной на роторе.

5) Измерения производятся в последовательности от высоких до низких скоростей вращения. Показания прибора записываются соответственно при различных усилиях сдвига по выходу на стабильную величину, отображаемую на шкале.

6) Такие параметры, как пластическая вязкость и предельное динамическое напряжение сдвига раствора, могут быть определены с помощью расчетов, описанных ниже.

7) Отключить от источника питания и снять стакан по завершении испытаний.

8) Аккуратно снять ротор и внутренний цилиндр вращением против часовой стрелки и усилием по направлению вниз.

9) Промыть, протереть ротор и внутренний цилиндр, установить.

(2) Испытания и расчеты

Рекомендуется эксплуатировать аппарат при комнатной температуре 20±5 С.

Коэффициент аппарата = 0.511

Измерение абсолютной вязкости ньютоновских жидкостей.

Настроить скорость вращения аппарата до 300 об/мин и вращать до тех пор, пока величина, отображаемая на шкале станет постоянной. Это величина будет являться абсолютной вязкостью.

η =300об/мин (показание шкалы), mPa·s

Измерение вязкости пластических жидкостей

Настроить скорость ращения аппарата на 600 об/мин. Половина величина считываемой со шкалы и будет кажущейся вязкостью когда величина, показываемая на шкале, станет постоянной.

Настроить скорость ращения аппарата на 300 об/мин. Разница между величиной, считываемой при 600 об/мин и величиной, считываемой при 300 об/мин будет являться пластической вязкостью при выходе на постоянный показатель на шкале.

Перемешать буровой флюид в течение 10 секунд при усилии сдвига при 600 об/мин. Максимальное показание шкалы во время начала вращения при скорости 3 об/мин будет являться начальным статическим напряжением сдвига. Величина, отмеченная после 10 минут выдерживания будет являться конечным статическим напряжением сдвига.

Кажущаяся вязкость：m_a = (1/2) q_600, mPa× s

Пластическая вязкость： m_p = q₆₀₀ - q_300, mPa× s

Предельное динамическое напряжение сдвига раствора：t₀ = 0.511 (q₃₀₀- m_p), Pa

Напряжение сдвига：начальное (t_i) = 0.511q_3, Pa (выдерж. 1 мин.)

конечное (t_f) = 0.511q_3, Pa (выдерж. 10 мин.)

 

Псевдо-пластические жидкости

Характер течения псевдо-пластических жидкостей заключается в том, что течение начинается тогда, когда есть сдвиговое напряжение (усилие). Их вязкость уменьшается при увеличении сдвигового напряжения. Их течение (поток) может быть описано с помощью модели степенного закона и выражено в следующих уравнениях:

t = K g ⁿ

lg t = lg K + n lgg

Где, n-----индекс степенного закона. Предел величин: 0～1.

K ----- Коэффициент консистентности

t ----- сдвиговое усилие, Pa

g ----- сдвиговое усилие, s^-1

Расчеты:

n = 3.322 lg (q₆₀₀ /q₃₀₀), безразмерн.

K = (0.511 q₃₀₀ ) / 511ⁿ , Pa × sⁿ

После использования аппарата произвести тщательную очистку от остатков раствора.