Вискозиметр

 

Союз Советскин

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву. (22)Заявлено 27.10.80 (2!) 2996610/18-25 с присоединением заявки,йЪ (23) Приоритет

Опубликовано 07. 08.82, Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 10. 08. 82 (51)М. Кл.

G 01 N 11Л8

5кударстекнный каинтвт

СССР но делан нзабретеннй н аткрытнй (53) УДК 532.

137 (088. 8) 1

Л.В. Козлова, Е.Г. Чупеев и П.В. Миха ьюк в . (72) Авторы изобретения

Волгоградский государственный научно- сследоввтельский и проектный институт нефтяной промышленности (71) Заявитель (5É) ВИСКОЗИМЕТР

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при определении реологических свойств жидких и газовых сред, в частности газонасыщенных жидкостей, пластовых нефтей. 5

Известен прибор для определения вязкости, содержащий камеру высокого давления, термостатирующий кожух, поршень штока, кинематически связанный с электродвигателем, систему из- <в мерения давления и калиброванный капилляр, который монтируется отдельным блоком вне камеры (1). Однако конструкция такого прибора громоздка, при определении вязкости требуются значи- тз тельные объемы жидкости или газа (флюидов) для промывки системы.

Наиболее близким к предлагаемому является вискозиметр, состоящий иэ цилиндрической камеры, в которой размещен несплошной поршень со штоком, измерительной системы и привода порш-, ня. Несплошной поршень представляет

2 собой диск, в котором размещен капилляр. Вязкость определяется по нагрузке на поршень, при которой начинается истечение флюида через этот капилляр (21.

Однако капилляр поршня сообщается с атмосферой, поэтому вязкость газонасыщенных жидкостей и газов может быть определена с незначительной точностью. 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 цел ь дости га ется тем, что в вискозиметре, содержащем цилиндрическую камеру, расположенный в ней несплошной поршень со штоком, привод поршня и измерительную систему, поршень выполнен из подистого материала, шток поршня снабжен уплотнениями, камера имеет на торцах отверс949414 тия, 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 расположенным на ней термостатирующим кожухом 2. Внутри рабочей камеры находится поршень 3, выполненный из пористого проницаемого материала, например пористой нержавеющей стали.

Поршень 3 закреплен í- сквозном штоке 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 9. В камере в верхней и нижней частях имеются верхний 10 и нижний 11 отключатели электродвигателя 9, вентили 12 и 13 для ввода и вывода пробы, манометры

14 и 1 для замера давления.

Устройство работает следующим образом.

Перед вводом пробы, например газонасыщенной жидкости, рабочую цилиндрическую камеру 1 промывают, просушивают, переводят поршень 3 в верхнее положение. Термостатирующим кожухом 2

4> 35 в камере устанавливают температуру опыта. Затем открывают вентиль 12 и заполняют надпоршневую полость камеры исследуемой пробой при давлении

Р выше давления ьыделения газа из

qg жидкости Р . После заполнения этой части камеры включают электродвигатель 9 и перемещают поршень 3 вниз, продолжая вводить пробу при Р,! > Р, при этом часть пробы перейдет через

Щ поршень 3 в подпоршневую полость и, возможно, там разгазируется, если давление окажется ниже Р . При достижении поршнем нижнего положения (до упора в отключатель 11) и уста о новлении в подпоршневой полости давления Р ) РS вентиль 12 перекрывают и схему переключают на движение поршня вверх (до упора в отключатель 10 верхнего положения}, а затем — вниз. с

Таким образом проводят перемешивание пробы поршнем при его возвратно-поступательном движении до полного растворения газа, выделившегося из ф жидкости при переводе пробы, 0 конце перемешивания судят по равенству перепада давления а Р в под- и надпоршневой полостях камеры при верхнем и нижнем положениях поршня в момент срабатывания соответствующих отключателей 10 и 11. Значение этого д P фиксируется, а вязкость определяют по формуле, = р.дР, (i) где вязкость; Р=Р! — Р при движении поршня вверх; Р=Р2-Р. при движении поршня вниз;

Р! и Р - давление в над- и подйоршневых полостях камеры соответственно; р - постоянная вискозиметра, определяемая из

К

Д = где К вЂ” коэффициент проницаемости поршня;

V — линейная скорость движения поршня;

P - толщина поршня.

Устройство снабжено набором поршней различной проницаемости для расширения пределов измерения вязкости флюидов.

Технико-зкономический эффект заклю чается в повышении точности измерения вяз кости га зона сыщенных жидкостей и газов за счет выполнения в устройстве поршня из пористого материала, герметизации камеры, в которой размещен поршень, введения манометрической системы замера.

Предлагаемый вискозиметр более

<омпактен по сравнению с применяемыми для этих целей устройствами в нефтедобывающей промышленности при определении вязкости пластовых нефт<Я. 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, о т л и ч а ю шийся, тем, что, с

949414

Составитель В. Филатова

Редактор Л. Лукач Техред С.Мигунова Корректор А. Гриценко

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 5732/27

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 целью повышения точности измерения вязкости газонасыщенных жидкостей и газов, поршень выполнен из пористого материала, шток поршня снабжен уплотнениями, камера имеет на торцах отверстия, сквозь которые проходи г шток поршня, а измерительная система выполнена в виде двух манометров, причем первый находится в надпоршневой полости, а второй - в подпоршневой. 10

2. Вискозиметр по и, 1, отличающийся тем, что поршень выполнен из пористой нержавеющей стали.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР й" 364874, кл. G Ol М 11/08, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

H 159690, кл. G 01 N 11/02, 1962 (прототип).