六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线及常用API仪器的使用.doc

六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线及常用API仪器的使用API 泥浆仪器的使用和校正方法； 5. 掌握现场测试泥浆性能的标准方法。 二.实验原理 1. 旋转粘度计工作原理 电动机带动外筒旋转时，通过被测液体作用于内筒上的一个转矩，使与扭簧相连的内筒偏转一个角度。根据牛顿内摩擦定律，一定剪功速率下偏转的角度与液体的粘度成正比。于是，对液体粘度的测量就转换为内筒的角度测量。 2. 流变曲线类型、意义。 流变曲线是指流速梯度和剪切应力的关系曲线。根据曲线的形式，它可以分为牛顿型、塑性流型、假塑性流型和膨胀性流型。为了计算任何剪切速率下的剪切应力，常用的方法是使不同流变模式表示的理想曲线逼近实测流变曲线，这样，只需要确定两个流变参数，就可以绘出泥浆的流变曲线。 牛顿模式反映的牛顿液体，其数学表达式为： =η·D 宾汉模式反映的是塑性液体，其数学表达式为： =0 +ηp·D 指数模式反映的是假塑性流体，其数学表达式为： =K·D n 或 Lg=lgK + n·lgD 卡森模式反映的是一种理想液体，其数学表达式为： 实际流变曲线与那一种流变模式更吻合，就把实际液体看成那种流型的流体。 3. 在滤失介质两端施加一定的压力差，在压力差的作用下，泥浆通过滤失介质发生滤失。 三.实验仪器 ZNN-D6型旋转粘度计；高速搅拌器；秒表一只；500ml、1000ml 泥浆杯各一个；PH 试纸一盒；20ml 量筒2 个，待测泥浆1000ml 四.实验仪器使用要点 1.检查好仪器，要求； ①刻度盘对零。若不对零，可松开固定螺钉调零后在拧紧。 ②检查同心度。高速旋转时，外筒不得有偏摆。 ③内筒底与杯距不低于1.3cm。 2.校正旋转粘度计 ①倒350m1水于泥浆杯中，置于托盘上，上升托盘，使液面与外筒刻度线对齐，拧紧托盘手轮。 ②迅速从高速到低速依次测量。待刻度盘读数稳定后，分别记录各转速下的稳定读数￠. 要求：? 600=2.0格,? 300=1.0格。 3.把水换成待测泥浆，重复2. 4.继续测量静切力，方法是在600ｒｐｍｒｐｍs=0.5×?3 Pa. 5.实验后，关闭电源，倒出泥浆，洗净内、 外筒，擦干装好。 注意：停转后，由于静切力作用，刻度盘可能不回零，此时不需要再调零。 五.实验步骤 1、熟悉旋转粘度计的使用方法。 2.检查和校正旋转粘度计。 3.测量泥浆在各剪切速率下的剪切应力和1分钟、10分钟的切力（s1和s10）与粘度计读数?对应关系：=0.511 ?. ηa=? 600 （mPa.s）； ηp=? 600 - ? 300 （mPa.s） 0=0.511(2 ? 300- ? 600) (Pa) （1）六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线 表1 “六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线”数据记录及处理表 转速n/rmp 600 300 200 100 6 3 读数?/格 24.0 19.0 18.5 16.5 14.0 11.2 剪切速率D/s 1022 511 340 170 10 5 剪切应力/Pa 12.3 9.7 9.5 8.4 7.2 5.7 图1 泥浆的流变曲线 分析： 由原始数据所画曲线与添加的趋势曲线相近，可以判定该流变曲线为宾汉模式。 （2）静切力测定： s1=s10 =0.5Φ3=0.5×16.0=8pa 可见静切力最大值在相同转速下，不因静置时间而改变。 (3) 表2 “常用API泥浆仪器的使用”数据记录表 性能参数 API滤失量/ml 泥饼厚度K/mm PH 数据 33 6.4 9