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

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）操作示意图

3、接通电源220V  50Hz。

4、按动三位开关，调置高速或低速挡见（图十四）。

5、仪器转动时，轻轻拉动变速拉杆的红色手柄，根据标示变换所需要的转速。见（图十五）。

6、按（图十五）将仪器以300r/min和600r/min转动，观察外转筒不得有摆动，如有摆动应停机重新安装外转筒。

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

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1~2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。

 （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2~3圈，通过专用扭簧测力架，使丝线的另一端系挂钩。见（图十八）

挂5~70g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）

                                （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

其原理：根据虎克定律

        Φ=  eq \o(\s\up 14( G · r),\s\do 5(  Ks  )) G · r   Ks     度

G：砝码重量（克）      r：内筒半径（r=1.7245厘米）

φ：刻度盘读数（度）   KS：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20±5℃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20±5℃。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±0.2℃。

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20±0.2℃，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1～25mPa·s误差为±1mPa·s；25 mPa·s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20±5℃，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 = 0.511

1、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。

η=300r/min   （读数）     mPa·s

2、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：    η视 = eq \o(\s\up 8(1 ),\s\do 3(2))1 2  ×600 r/min (读数)    mPa·s

塑性粘度：  η塑 = 600 r/min (读数) －300r/min（读数）mPa·s

动 切 力：  τ0 = 0.511（300r/min  读数 －η塑）Pa

静 切 力：τ初 = 0.511×3r/min (读数)  Pa     (静置1分钟)

τ终 = 0.511×3r/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幂函数，其表达式：

τ = k  (eq \o(\s\up 8(  dv ),\s\do 3( dx))  dv  dx)n 

lgτ= lg k+ n lgeq \o(\s\up 8(  dv ),\s\do 3( dx))  dv  dx

n：流行指数。   其值在0~1之间

k：稠度系数。

流性指数  n = 3.32 lg

稠度系数  k =     Pa·s n

六、仪器的维护与保养

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70±5g。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。

七、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。