ZNND六速旋转粘度计说明书

一、概述六速旋转粘度计可进行各流变参数的测量，根据多点测量数值绘制流变曲 线，确定 液体在流动过程中的流型，选用合适的计算公式，对非牛顿流体进 行较精确的测量， 用于现场钻井液流变参数的研究分析，同时，可进行动、静切力、流性指数和稠度系 数等一系列技术参数的测定。有利于安全、快速、科学钻井的需要。具有操作方便， 测试准确的特点。二、型号及规格ZNN-D6型F1扭力弹簧测量组件F0.2扭力弹簧测量组件（可选件）三、仪器的主要技术参数主要技术参数序号名称技术指标1电源220V 5% 50Hz2.电机功率7.5W/15W3电机转速750/1500 r/min4变速范围3、6、100、200、300、600r/min5速 梯5、10、170、340、511、1022 S-16.测量精度125 mPas1mPa.s （牛顿流体）25 mPa-s以上4%（牛顿流体）7粘度测量范围牛顿流体：1300mPa.s （F1测量组件）160mPa.s （F0.2测量组件）非牛顿流体：1150 mPa.s （F1测量组件）130 mPa.s （F0.2 测量组件）剪切应力：0153.3Pa （F1测量组件）030.7Pa （F0.2测量组件）（图一）四种流型示意图四、仪器的结构与工作原理（图二）1、动力部分：双速同步电机 转速：750/1500r/min、 型号90TZ5H3 中电机功率：7.5W/15W、电源：220V+10% 50Hz下2、变速部分：可变六速：3、6、100、200、300、 600r/min速 梯：5、10、170、340、511、1022 S-1电机通过传动齿轮（1）、（2）、（3）经弹性连接传至齿轮（6）、（9）带动（11）、（ 12）形成100 r/min、200 r/min（此时离合器上提位置）当经弹性连接传至齿轮（7）、（8）带动（11）、（12）形成300 r/min、600 r/min （此 时离合器下压位置）当经弹性连接传至齿轮（4）、（5）至蜗杆（13）带动蜗轮（10）经齿轮（11）（12）形成3 r/min、6 r/min（此时离合器在中间位置）。见（图二图三）；（表表二）。（图三）传动示意图（表一）轴承表轴承型号规格一一1000085100009616102数量（表二）齿轮5x11x326x15x556x17x6115x32x92表3、测量部件:三）弹（表四）簧OO（图四4、支架部件结构图 图五）、由由螺部彳见（内外筒组成。内筒与轴锥度配合，外转筒与号0?零件编号名称数量1N6-01-02-00弹簧组件12N6-03-03-00刻度盘组件13N6-03-03-01内筒轴14N6-03-04-08外转筒15N6-03-01-00内筒1测量部件零件采用托架升降被测容器，操作灵活方便。（图五）支架部分结构图（表四）支架部件零件表:11N6.01.03-O7支架210N6.01.03-O6定位套19N6.01.03-O5外套管18GB73-85平端紧定螺钉M3x617N6.01.03-O4星形手轮16N6.01.03-O3锁紧压块（2）15N6.01.03-O2锁紧压块（1）14N6.01.03-O1托板13GB95-85平垫圈d=642GB93-87弹簧垫圈d=641GB70-85内六角圆柱头螺钉4序号图 号名称及规格数量5、六速旋转粘度计结构图：（图六）六速旋转粘度计结构图（表五）六速旋转粘度计结构明细表序号 型号名称及规格序号 型号名称及规格1N6-03-05-01量杯41N6-02-03-08变速轴垫片2N6-03-04-08外转筒42N6-02-03-07变速环3N6-03-01-01内筒43GB276-82轴承 D164N6-03-03-01内筒轴44N6-01-01-08传动短轴5N6-03-04-06卡圈45N6-02-03-13扭簧6GB893.3-86弹簧挡圈46N66-02-03-15蜗轮7N6-03-04-03转筒47GB73-85紧定螺钉8N6-03-04-05轴内套48N6-02-05-01主动齿轮（2）9N6-03-04-05轴承盖49N6-02-03-16变速齿轮10GB276-82轴承 D100008550N6-02-05-02主动齿轮（1）11GB276-82轴承 10251N6-02-05-03主动齿轮（3）12N6-02-01-01齿轮箱体52N6-02-04-01蜗杆13N6-03-04-02轴套53N6-02-04-05蜗杆座14N6-03-04-14传动齿轮54GB276-82轴承 D100009615N6-03-04-01轴盘55N6-02-04-04斜齿轮16N6-03-03-03刻度盘座56GB276-82轴承 D100009617N6-03-02-01下簧座57N6-01-01-07连接套18GB73-85紧定螺钉58N6-01-03-06定位套19N6-03-02-02弹簧59N6-01-03-05外套管20N6-03-03-06刻度盘60RVV300/500V电源线21N6-02-02-04指#61X2电源插头10A22N6-02-02-02齿轮箱盖62X1电源插座10A23N6-02-02-05放大镜63FU容断器250V 2A24N6-02-02-03弹簧座649TZ5H3-2双速电机25N6-02-02-07调整环65N6-01-02-01底座盖26N6-03-02-04扭结66N6-04-00-10橡胶脚27N6-03-03-02夹紧环67N6-01-01-09底座28N6-02-02-06护罩68N6-01-01-01主动齿轮29N6-03-02-05上簧座69KN1-203一位开关30N6-02-03-06紧定螺钉70GB276-82轴承5DY00009631N6-02-03-11变速齿轮（10）71N6-01-01-02过渡齿轮32N6-02-03-05变速齿轮（12）72N6-01-01-06传动长轴33N6-02-03-10变速转盘73N6-01-01-03底传动齿轮34N6-02-03-03拉杆74GB276-82轴承 D100009635N6-02-03-02拉杆头75GB70-85螺拴36N6-02-03-04变速轴76C电容6叶37GB73-85紧定螺钉77N6-01-03-07支架38N6-02-02-01变速轴套78N6-01-03-04星形手轮39N6-02-03-07轴套79N6-01-03-01托板40GB308-64滚珠9380220V AC 5A继电器81N6-04-00-07铭牌6、变速齿轮结构图:（图七）变速齿轮结构图注：序号所对应零件与（表五）相附7、蜗杆组件结构图：（图八）蜗杆组件结构图注：序号所对应零件与（表五）相附8、连接套组件结构图：（图九）连接套组件结构图 注：序号所对应零件与（表五）相附9、 底传动组件结构图：紧定螺钉平键2x610、转筒组件结构图:轴用弹性挡圈注.序号所对应零件与（表五11、电器原理图:IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII轴承一D1060085F轴承一D106008 5F轴承浊002ZZ轴承6002ZZA轴用弹性挡圈d=FU（图十二）电器原理图12、工作原理：对牛顿流体液体流动服从于牛顿内摩擦定律。塑性流体流动服从于宾汉公式。假塑流体和膨胀流体流动服从于幕函数式。见（图一）六速旋转粘度计是以电动机为动力的旋转型仪器。被测液体处于两个同心园 筒间的环形空间内。通过变速传动外转筒以恒速旋转，外转筒通过被测液体 作用于内筒产生一个转矩，使同扭簧连接的内筒旋转了一个相应角度，依据 牛顿定律，该转角的大小与液体的粘度成正比，于是液体粘度的测量转为内 筒转角的测量。反映在刻度盘的表针读数，通过计算即为液体粘度、切应力。五、仪器的操作：（一）操作步骤：1、取出仪器，检查各转动部件、电器及电源插头是否安全可靠。2、向左旋转外转筒，取下外转筒。将内筒逆时针方向旋转并向上推与内筒 轴锥端配合。动作要轻柔，以免仪器的内筒轴变形和损伤。向右旋转外转筒， 装上外转筒。见（图十三）。（图十三作示意图4、按动6、按（动，如3、接通下5、仪器速。见（高速（图十上中50Hz。调置高速挡见（图- 低速 操作示意图轻拉动变速拉杆的红色手标示变换所需要的转字仪器以 300r/min 禾O600r/iS i机重新安装外转筒。pm -6 r pm 600rprn 车观察外转筒不得有摆-WOrpm3r pm-300rpm只有在电机运转时变速,（图十五）操作示意图7、以300r/min转动，检查刻度盘指针零位是否摆动，如指针不在零位，应 参照第二节仪器校验的第五项“空载零位校验”进行校验。8、将刚搅拌过的钻井液倒入样品杯内至刻线处（350ml），立即置于托盘上， 上升托盘使内杯液面达到外转筒刻线处。见（图十六）。（图十六）操作示意图上转筒9、迅速从高速调整到低速进行测量，待刻度盘的读数稳定后，分别记录各 速梯下的读数.对其触变性的流体应在固定速梯下，剪切一定时间，取最小的 读数为准，也可采用在快速搅拌后，迅速转为低速进行读数的方法。10、样品的粘度、切应力等测试和数据计算参照“数据测试及计算”进行。11、测试完后，关闭电源，松开托板手轮，移开样品杯。12、轻轻左旋卸下外转筒，并将内筒逆时针方向旋转垂直向下用力，取下内 筒。13、清洗外转筒，并擦干，将外转筒安装在仪器上，清洗内筒时应用手指堵 住锥孔，以免脏物和液体进入腔内，内筒单独放置在箱内固定位置。14、测量扭力弹簧要视仪器使用频率12年内定期校验，校验方法参照第二节“仪器校验”（二）仪器校验：仪器出厂前均已进行扭力弹簧刚度测试，并随机附有扭力弹簧刚度线性测 试表。如果更换六速旋转粘度计的扭力弹簧或使用一年以上，会导致测试 过的粘度计读数不准确。因此，应重新在已校验过的仪器上进行校验。1、扭力弹簧更换：（图十七）取下护罩（6），拧松紧定螺钉（5）（9），拧开螺钉（1），将螺丝刀伸入仪器 内拧松紧定螺钉（2），取出扭力弹簧。将新弹簧放入，分别拧紧紧定螺钉（2）（5）（7），然后装入螺钉（1）。更换 弹簧后，应参照本节第二项“扭力弹簧校验方法”进行校验。1.螺钉2.紧定螺钉3.刻度盘4.下簧座5.紧定螺钉6.护罩 7.上簧座8.调整环9.紧定螺钉10.扭结11.弹簧（图十七）操作扭力弹簧示图2、扭力弹簧校验方法：卸下外传筒，将内筒逆时针方向旋转并向上推（内筒与内筒轴锥度配合）， 装上内筒。取一段没有弹性的细丝线，用小块胶纸将丝线的一端粘在内筒的表面，然后 将丝线向左绕内筒表面旋转23圈，通过专用扭簧测力架，使丝线的另一端 系挂钩。见（图十八）胶带（图十八）操作示意图 挂570g标准砝码进行校验，读出刻度盘数应符合扭力弹簧刚度线性测试 表。见（图十九）（表六）（表七）序号名称及规格数量1粘度计扭簧12粘度计内筒轴13测力计滑轮固定架14尼龙线15测力计滑轮16砝码17粘度计内筒1（表六）测试工作结构明细表（图十九）测试工作结构图（表七A） F0.2扭力弹簧刚度线性测试表（表七B） F1扭力弹簧刚度线性测试表砝码（克）允许转动范围（格）实测（格）砝码（克）允许转动范围（格）实测（格）121.5522.218172.45177.70243.1144.429194.00199.90364.6666.6310215.57222.13486.2388.8511237.12244.305107.78111.0612258.68266.566129.34133.2813280.23288.777150.89155.4914301.80310.99砝码（克）允许转动范围（格）实测（格）砝码（克）允许转动范围（格）实测（格）521.5522.2140172.45177.701043.1144.4245194.00199.901564.6666.6350215.57222.132086.2388.8555237.12244.3025107.78111.0660258.68266.5630129.34133.2865280.23288.7735150.89155.4970301.80310.99其原理：根据虎克定律Grg Ks度G：砝码重量（克）r：内筒半径（r=1.7245厘米） 刻度盘读数（度）K：标准弹簧刚度。（0.394克.厘米/度）3、扭力弹簧调整：如果测试扭力弹簧刚度值不符合扭力弹簧刚度线性测试表，测量值偏小 或偏大，均须对扭力弹簧进行调整。参照（图十七）进行调整。取下护罩（6），拧松紧定螺钉（9），用配置小螺丝刀调整扭结（10）。如校验 弹簧刚度数值都偏大，扭结（10）应向下微调。如校验弹簧刚度数值都偏小， 扭结（10）应向上微调。如校验弹簧刚度数值大小无规律，应检查弹簧是否 变形。调整后，拧紧螺钉（9）参照“扭力弹簧校验方法，进行校验，直至符合扭力 弹簧刚度线性测试表规定。拧紧护罩，可进行粘度测试。注意：仪器应在室温205C条件下进行扭力弹簧调整。扭结调整量是有限度 的，不能超过紧定螺钉夹紧范围，否则仪器将无法测试。4、仪器粘度校验： 校验条件：环境温度应控制在205C。采用经计量部门标定后的精制石油产品20#、40#、 100#标准粘度油，温度应控制在20土 0.2C。校验方法：将仪器放在水平的检定台上，接通电源，调整转速为300r/min，停机。分别将 标准粘度油注入样品杯内的刻线处，并使标准粘度油温度恒温在200.2 C，静置10分钟。参照第五章第一节“步骤”将内筒安装在仪器上，上升托 盘使样品杯内的标准粘度油液面达到外转筒刻线处。启动电机，分别记录 刻度盘读数，在相同条件下连续测定三次读数，填入检测表内，计算平 均值，与已标定标准粘度油的动力粘度值进行比较，其测定125mPas误 差为1mPas； 25 mPas以上动力粘度误差为4%。如误差大，参照本节第 三项进行“扭力弹簧调整”5、空载零位校验：仪器以300r/min空转时，刻度盘指针零位摆动不得大于0.5格。如指针零位 摆动偏大，参照（图十七）应取下护罩（6），旋松螺钉（5），手捏调整环 （8），调整零位。拧紧松开的螺钉，按上护罩。（三数据测试及计算：将室温调整在205C，严格按照本章第二节操作步骤操作。如在井场测量时， 应尽可能减少取样所耽搁时间，取样地点、条件应记录在测量表上。仪器系数为 C = 0.5111、牛顿液体绝对粘度测试：将仪器转速调整300r/min,等到刻度盘上的读数恒定，其读数为绝对粘度值。n=300r/min（读数） mPa-s2、塑性流体粘度测试：仪器转速调整为600r/min，待刻度盘上的读数恒定其读数的1/2为视粘度值。将仪器转速调整为300r/min，待刻度盘上的读数恒定其读数与600r/min读数之 差为塑性粘度。将钻井液在仪器转速为600r/min下搅拌10秒钟，以3r/min转速开始旋转后 的最大读数值即为初切力。静置10分钟记录的读数值终切力。视粘度：n视=x600 r/min （读数）mPa- s塑性粘度：n 塑=600 r/min （读数）一300r/min （读数）mPa-s 动切力：t0= 0.511 （300r/min 读数一门塑）Pa静切力：t初=0.511x3r/min （读数）Pa （静置1分钟）t终=0.511x3r/min （读数）Pa（静置 10 分钟）3、假塑流体：其流动特点是有切应力就开始流动，但粘度随切应力的增大而降低，假塑性流体的流动服从幕函数，其表达式：t = k（%lgi= lg k+ n lg dxn：流行指数。其值在01之间k：稠度系数。、，流性指数n = 3.32 lg 600r/min （读数）（无因次）300r/min （读数）511n稠度系数 k = 0.511x300r/min （读数）pa.sn六、仪器的维护与511n保养1. 测试完后必须清洁仪器与样品接触的部件，如外转筒、内筒和样品杯等。 必须将外转筒安装在仪器上，以保护内筒轴。2. 仪器长期不用时，应放置在干燥环境中，正常使用无需注油润滑。3. 内筒为空心式结构，每次测试后应及时清洗擦干，清洗时应手指堵住锥孔， 以免脏物和液体进入腔内。4. 保证内筒重量为705g。内筒锥孔面不得划伤、碰撞。5. 每次安装内筒时，应动作轻柔，安装时，手拿内筒逆时针旋转向上用力， 卸下内筒时应逆时针旋转向下用力，以免内筒轴弯曲变形。6. 在操作和保存扭力弹簧组件时，要轻拿、轻放，以免变形。7. 当移动、维修或清洁仪器时。要轻拿、轻放，以免造成部件变形影响精度 和使用。8. 维修和移动仪器时应切断电源，方能排除故障和移动。9. 每次使用完毕后，应及时将仪器擦拭干净，放置干燥环境处。内筒内腔不准有任何杂物和液体，以免影响测试精度。仪器的运输与储存仪器的运输与储存应符合于JB/T9329-1999标准。产品应储存在通风的室内， 室内空气中不含有能引起器件腐蚀的杂质。八、故障的判定与排除序号故障原因排除方法1接通电源， 电动机不转 动。熔断丝烧断、电 容器击穿。旋开熔断器更换熔断丝。打开底座板 （65）（图六），更换电容器。2外转筒摆动 大，超过 0.15mm。碰撞或用力装 卸使其变形。更换外转筒（2）。3测量误差偏 大。扭力弹簧失去 精度。参照“仪器校验的扭力弹簧校验方 法”进行校正。如扭力弹簧变形，应 更换扭力弹簧，方法参照“仪器校验 的扭力弹簧更换”4外转筒转动 时，内筒掉 落。内筒没安装好、 内筒锥孔有杂 物或锥孔面碰 伤。清洁内筒锥孔，重新安装内筒。入锥 孔面按碰伤应更换新内筒。安装方法 参照“测试操作方法2条”5300r/min、600 r/min转速误差 大。弹性连接套（57）滑动。（图 六）按（图六）所示，打开齿轮箱盖22） 和底座板（65）松开螺钉取下齿轮（73）、（48），从底座（67）处拧松 两支架（77）的螺栓（75），取出传 动轴（72），拧紧弹性铰链套（57） 上紧定螺钉。如弹性铰链套（57）损 坏应更换弹性铰链套（57）。6刻度盘不转 动。轴承D85（10） 锈蚀。按（图六）所示取下护罩（27），松 开紧定螺钉（30）（18），将扭力弹簧（19）和齿轮箱盖（22）拿出，卸下 外转筒（2）、内筒（3）、卡圈（5）、 轴承盖（9）轴用弹性挡圈（6），从 上部拿出刻度盘和内筒轴，更换轴承（10）7内筒轴弯 曲。碰撞内筒轴或装卸内同时用 力不均匀。更换内筒轴。维修方法参照上面第6 条进行，取出内筒轴组件后压出内筒 轴，装入新内筒轴时必须配合牢固。3维修时必须切断电源，方可维修。九、随机配件、工具、主要零部件及技术文件一览表（一X主要零部件序号易损件示意图名称图号数量（件/台）1变速齿轮组件N6- 02- 03-0012刻度盘组件N6-03-03-0013扭力弹簧组件N6-03-02-0014D85轴承25过渡齿轮N6.01.01-O226内筒组件N6-03-01-0017轴盘组件N6-03-04-01N6-03-04-0218外转筒N6-03-04-0819连接套N6-01-01-071（二随机配件、工具:序号名称及规格单位数量备 注1使用说明书份12合格证份13装箱单份1序号名称及规格单位数量备 注1电源线套12钻井液杯只13内六角扳手只145（三X技术文件: