一種高溫高壓重力感應式落球法液體粘度測試儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高溫高壓重力感應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行探測，并采用電子計時的方法來測定到達上下兩端面的時間；同時測試儀器還設置了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，這樣既能高效精準的探測到小球到達特定位置點同時保證了時間間隔的測量準確，避免了線圈探測因待測液體粘度大導致檢測不到小球經過；而且對于不透光的待測液體和高溫高壓的測試條件，仍能正常進行粘度測量。改測試儀降低了測量液體粘度實驗的難度，減少了實驗人員的時間；不僅提高了實驗的效率，并且提高實驗后期計算粘度的精確程度。
【專利說明】
一種高溫高壓重力感應式落球法液體粘度測試儀
技術領域
[0001]本實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式落球法液體粘度測試儀。
【背景技術】
[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，先后經過兩個特定的位置點，通過落球在這兩個特定位置點的時間間隔及待測液體密度等參數，利用相應的物理計算粘度公式可以計算出液體的粘度。故落球法是否能精準測量的關鍵因素之一就是準確地測量出落球經過兩位置點的時間間隔。
[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，基于肉眼和反應速度使得實驗數據十分不可靠，誤差比較大。2.在兩位置點放置激光束，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，難以保證二次遮光的準確性，浪費實驗人員時間，降低了實驗的效率，此外上述兩種方法都局限于透光流體。3.在兩位置點分別放置電磁感應線圈，通過落球下落導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。所測得的實驗數據隨機性比較大，需要不斷反復調節線圈電流的敏感程度保證探測到落球下落。同時感應線圈式粘度計在測量時對測量環境要求較嚴格不能有電磁場的干擾。故這樣不僅浪費實驗人員時間，還降低了實驗的效率。現有的感應線圈式粘度計由于稠油粘度過大，完全包裹在落球上使感應線圈不能靈敏精準的測得落球在下落中的位置。
【實用新型內容】
[0004]針對上述問題，本實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式落球法液體粘度測試儀;本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0005]—種高溫高壓重力感應式落球法液體粘度測試儀，包括控制系統和測試系統，所述控制系統包括內部控制電路和顯示面板，所述顯示面板上設有顯示器、重置開關、加熱開關、通電螺線管開關、電源開關；
[0006]所述測試系統包括支架、樣品筒、加熱層，落球;所述支架上設有可轉動的支架橫梁，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，所述樣品筒為一中空圓筒，上下兩端分別設置進樣口和排樣口 ；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;樣品筒上端設有通電螺線管。
[0007]所述控制系統與測試系統通過導線連接。
[0008]作為優選，所述支架橫梁末端設有轉動手柄。
[0009]作為優選，所述測試系統外部設有屏蔽罩。
[0010]作為優選，所述加熱層通過電能進行加熱，加熱層通過加熱線與控制系統連接。
[0011]作為優選，所述落球為梭型，梭型落球的外層為鍍鉻鐵質外殼，梭型落球的內層為水銀，落球中軸為一中空的中軸通腔。
[0012]本實用新型的有益效果在于:通過力敏傳感器高效精準的探測到落球到達特定位置點，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確，避免了線圈探測因待測液體粘度大導致檢測不到落球的經過;而且對于不透光的待測液體和高溫高壓的測試條件，仍能正常進行粘度測量，進一步降低了測量液體粘度實驗的難度，減少了實驗人員的時間；同時改進了落球的形狀，設計有屏蔽罩屏蔽外部電場和磁場，不僅提高了實驗的效率，并且提尚實驗后期計算粘度的精確程度。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型主視結構不意圖；
[0014]圖2為本實用新型測試系統的俯視結構示意圖；
[0015]圖3為本實用新型中落球的結構示意圖。
[0016]圖中所示:1-顯示器，2-重置開關，3-加熱開關，4-通電螺線管開關，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-進樣口，16-落球外層，17-落球內層，18-中軸通腔，19-支架橫梁，20-屏蔽罩。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步具體說明:
[0018]如圖1所示，一種高溫高壓重力感應式落球法液體粘度測試儀，包括控制系統和測試系統，所述控制系統包括內部控制電路和顯示面板，所述顯示面板上設有顯示器1、重置開關2、加熱開關3、通電螺線管開關4、電源開關12;
[0019]所述測試系統包括支架、樣品筒8、加熱層13，落球14;所述支架上設有可轉動的支架橫梁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，所述樣品筒8為一中空圓筒，上下兩端分別設置進樣口 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上端設有通電螺線管6;所述控制系統與測試系統通過導線連接。
[0020]作為優選的實施方式，所述支架橫梁末端設有轉動手柄7，可通過轉動手柄7使支架橫梁19轉動，進而使加熱層13和樣品筒8隨之轉動。
[0021]所述測試系統外部設有屏蔽罩20，可用來屏蔽外界的電場和磁場干擾，避免實驗失真。
[0022]所述加熱層13通過電能進行加熱，加熱層13通過加熱線11與控制系統連接，使受熱均勻。
[0023]所述落球14為梭型，梭型落球14的外層16為鍍鉻鐵質外殼，梭型落球14的內層17為水銀，落球中軸為一中空的中軸通腔18，這樣形狀的設計減小落球14下落的阻力，增加了落球14的質量，使落球14更好的與測試系統相匹配，以達到更好的測試效果。
[0024]實施例1
[0025]具體操作時，按照如下步驟進行測量:
[0026]步驟一:首先由配樣器通過進樣口 15進樣，使樣品筒8內充滿樣品，打開電源總開關12，隨后打開加熱開關3使測試系統升溫到實驗測試溫度，通過手柄7上下翻轉，加快受熱速度，穩定一段時間后準備測量；
[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，即樣品筒8的進樣口端在下方，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4;通電螺線管6通電后產生磁場，吸住落球14，落球14貼合在設有力敏傳感器一 5的那端；
[0028]步驟三:搖動手柄7，使樣品筒8正放，關閉通電螺線管開關4，落球14在樣品筒8中開始從頂端下落，顯示器I開始計時;落球14到達底部時，因重力觸發力敏傳感器二 10，信號傳到到控制系統，控制面板上的顯示器I收到信號提示后，計時立即停止。
[0029]記錄時間后按下重置開關2，顯示器I上時間歸零，重復上述步驟開始下一組實驗。通過多次測定落球14測定到達上下兩端面的時間，利用相應的粘度公式可以計算出液體的粘度。
[0030]在測試步驟三中，可以轉動手柄7，使樣品筒8與地面可成30°、45°、75°等不同角度進行測量，使實驗數據更加可靠。
[0031]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本實用新型所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種高溫高壓重力感應式落球法液體粘度測試儀，包括控制系統和測試系統，其特征在于，所述控制系統包括內部控制電路和顯示面板，所述顯示面板上設有顯示器(I)、重置開關(2)、加熱開關(3)、通電螺線管開關(4)、電源開關(12); 所述測試系統包括支架、樣品筒(8)、加熱層(13)，落球(14);所述支架上設有可轉動的支架橫梁(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，所述樣品筒(8)為一中空圓筒，上下兩端分別設置進樣口(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)上端設有通電螺線管(6)； 所述控制系統與測試系統通過導線連接。2.根據權利要求1所述的一種高溫高壓重力感應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有轉動手柄(7)。3.根據權利要求1所述的一種高溫高壓重力感應式落球法液體粘度測試儀，其特征在于，所述測試系統外部設有屏蔽罩(20)。4.根據權利要求1所述的一種高溫高壓重力感應式落球法液體粘度測試儀，其特征在于，所述加熱層(13)通過電能進行加熱，加熱層(13)通過加熱線(11)與控制系統連接。5.根據權利要求1所述的一種高溫高壓重力感應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)為鍍鉻鐵質外殼，梭型落球(14)的內層(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
【發明人】孫雷, 王瓊, 潘毅, 王秋月, 薛洪剛, 唐波, 羅強, 王智琦, 董曉琪, 胡昊澄, 陳敏, 冷捷
【申請人】西南石油大學