一种钻井液泥饼粘滞系数测定仪的制作方法

本实用新型属于石油开发钻井设备测量技术领域，具体涉及一种用于测试钻井液泥饼粘滞系数的装置，尤其涉及一种高精度全自动的粘滞系数测定仪。

背景技术：

钻井液的润滑性对减少卡钻等井下复杂情况，保证安全，快速钻进起着至关重要的作用，特别是钻超深井、大斜度井、水平井和丛式井，钻柱的旋转阻力和提拉阻力会大幅度提高。目前有多种润滑剂用来调整钻井液的润滑性能，通常钻井液的润滑性能包括泥饼的润滑性能和钻井液本身的润滑性两方面。其中现有的评价钻井液泥饼粘滞系数的测定装置是由外壳、滑板，滑块，数字显示器、传动机及微电机等组成，将待测泥饼放在滑板平面上，将滑块轻轻放在泥饼上，开启电机开关，电动机带动传动机构，使滑板翻转，当滑块开始滑动，立即关闭停止开关，观其翻转角度值，正切值即为泥饼的粘滞系数，电机的翻转速度为每转5.5-6.5分钟，精度为0.5度，显示器根据时间与角度的关系显示角度，精度不高，且实验终止需人工干预，重复性低。

中国专利2013102800967和中国专利2014200530287分别公开了一种全自动粘滞系数测定装置，由同步电机变速系统带动翻板及光电传感器同步旋转，采用光电跟踪技术检测滑块的位移，单片机电路通过槽型光耦来计算滑板转过的角度，避免了人靠肉眼观察、手动操作产生的误差，提高了精度。但是如果电机带动旋转有误差，不易发觉，容易造成错误判断。液体的粘滞系数测定技术较为先进，为了实现快速精确测量和无损检测，中国专利2010101391199基于光声效应测量液体的粘滞系数，中国专利201210248592x基于超声导波检测液体粘滞系数，均实现了简单易行的在线测量，且快速、精度高。但是，以上这些技术方法都是针对普通液体的粘滞系数进行测量的，不适合钻井液泥饼的粘滞系数测定及进行多种环境场合应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，寻求设计一种钻井液泥饼粘滞系数测定仪，设有两套测量装置，可同时进行两个样品泥饼的粘滞系数测定，显著提高测定效率；并且通过光电传感器和水平角度测量芯片，极大的提高测试精度，避免了人为操作带来的误差，也避免了电机带动旋转的误差。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种钻井液泥饼粘滞系数测定仪，其主体结构包括显示装置、测量装置、控制装置和平台；平台的中间固定有显示装置，显示装置上设置有电源键、开关机按键、清零按键和液晶显示屏；控制装置内置于显示装置中；显示装置的左右两侧分别固定有测量装置，受控制装置的独立控制，测量装置包括支架、连接轴、滑板、滤纸、滑块、支柱、光电传感器、微型电机、水平角度测量芯片，滑板通过连接轴安装在支架上，微型电机内置于支架内，其运转通过导线受控制装置控制，并通过连接轴带动滑板翻转；支柱位于两个支架的中后方，上部安装有光电传感器，与滑板同步转动；滑板的中心位置设有一圈滤纸和设置在滤纸中心的滑块，光电传感器对准滑块；在支架靠近连接轴处内置水平角度测量芯片，通过数据传输线与控制装置相连接；控制装置配合光电传感器完成滑块滑动瞬间的检测，在滑块滑动的瞬间，水平角度测量芯片同步记录下滑板转过的角度，液晶显示屏上显示有角度和相应的粘滞系数；同时，控制装置发出停止工作信号，微型电机自动停止运转。

本发明所述滑板为正方体结构，所述滑块为标准滑块，呈矩形结构。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：

同时在装置中配置有两个测量部件，可以同时进行测定实验，提高测量效率；且角度测量精确度为0.01°，达到在滑板翻转中精确测量翻转角度的目的，既避免了人为因素在判断滑块滑动时刻和记录转动角度中的误差，又减少了依靠电机带动旋转测量角度的误差，其整体结构设计合理，原理科学可靠，自动化程度好，测量重复性高，使用方便快捷，应用环境友好。

附图说明

图1是本实用新型的整机结构原理示意图，其中，电源键1、开关机按键2、清零按键3、液晶显示屏4、显示装置5、支架6、连接轴7、滑板8、滤纸9、滑块10、支柱11、光电传感器12、平台13。

图2是本实用新型的支架6的纵向剖面示意图，其中，微型电机14、导线15、水平角度测量芯片16、数据传输线17。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

如图1和2所示，本实用新型供了一种钻井液泥饼粘滞系数测定仪，所述装置的主体结构包括显示装置5、支架6、连接轴7、滑板8、滤纸9、标准滑块10、支柱11、光电传感器12，平台13；平台13的中间固定有显示装置5，显示装置5上设置有电源键1、开关机按键2、清零按键3和液晶显示屏4，控制装置内置于显示装置5中；显示装置5的左右两侧分别固定有测量装置，包括支架6、连接轴7、滑板8、滤纸9、标准滑块10、支柱11、光电传感器12、微型电机14、水平角度测量芯片16，滑板8通过连接轴7安装在支架6上，微型电机14内置于支架6内，其运转通过导线15受控制装置控制，并通过连接轴7带动滑板8翻转；支柱11位于两个支架6的中后方，上部安装有光电传感器12，与滑板8同步转动；滑板8的中心位置设有一圈滤纸9和设置在滤纸中心的标准滑块10，光电传感器12对准标准滑块10；在支架6靠近连接轴7处内置水平角度测量芯片16，通过数据传输线17与控制装置相连接，控制装置配合光电传感器12完成标准滑块10滑动瞬间的检测，在标准滑块10滑动的瞬间，水平角度测量芯片16同步记录下滑板8转过的角度，液晶显示屏4上显示有角度和相应的粘滞系数；同时，控制装置发出停止工作信号，微型电机14自动停止运转。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

技术特征：

1.一种钻井液泥饼粘滞系数测定仪，其特征在于，所述测定仪的主体结构包括显示装置、测量装置、控制装置和平台；平台的中间固定有显示装置，控制装置内置于显示装置中；显示装置的左右两侧分别固定有测量装置，受控制装置的独立控制，测量装置包括支架、连接轴、滑板、滤纸、滑块、支柱、光电传感器、微型电机、水平角度测量芯片，滑板通过连接轴安装在支架上，微型电机内置于支架内，其运转通过导线受控制装置控制，并通过连接轴带动滑板翻转；支柱位于两个支架的中后方，上部安装有光电传感器，与滑板同步转动；滑板的中心位置设有一圈滤纸和设置在滤纸中心的滑块，光电传感器对准滑块；在支架靠近连接轴处内置水平角度测量芯片，通过数据传输线与控制装置相连接。

2.根据权利要求1所述的一种钻井液泥饼粘滞系数测定仪，其特征在于，所述显示装置上设置有电源键、开关机按键、清零按键和液晶显示屏。

3.根据权利要求1所述的一种钻井液泥饼粘滞系数测定仪，其特征在于，所述控制装置配合光电传感器完成滑块滑动瞬间的检测，水平角度测量芯片同步记录下滑板转过的角度，液晶显示屏上显示角度值和相应的粘滞系数；同时，控制装置发出停止工作信号，微型电机自动停止运转。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种钻井液泥饼粘滞系数测定仪，其特征在于，所述滑板为正方体结构，所述滑块为标准滑块，呈矩形结构。

技术总结
本实用新型涉及一种钻井液泥饼粘滞系数测定仪，属于石油开发钻井设备测量技术领域，微型电机内置于支架内，通过连接轴带动滑板翻转，在支架靠近连接轴处内置水平角度测量芯片；在滑块滑动的瞬间，水平角度测量芯片同步记录下滑板转过的角度，液晶显示屏上显示角度及相应的粘滞系数；同时，控制模块发出停止工作信号，电机自动停止运转。本实用新型配置有两个测量部件，可以同时进行测定实验，提高测量效率；且角度测量精确度为0.01°，极大的提高测试精度，避免了人为操作带来的误差，也避免了电机带动旋转的误差。

技术研发人员：陈长元;赵素娟;刘浩冰;周超群;杨淑君;杨建;李必平;李思;王晓亮;严维;唐文明
受保护的技术使用者：中石化江汉石油工程有限公司钻井一公司
技术研发日：2019.06.26
技术公布日：2020.07.10