一、概述 六速旋轉粘度計可進行各流變參數的測量，根據多點測量數值繪制流變曲線，確定液體在流動過程中的流型，選用合適的計算公式，對非牛頓流體進行較精確的測量，用于現場鉆井液流變參數的研究分析，同時，可進行動、靜切力、流性指數和稠度系數等一系列技術參數的測定。有利于安全、快速、科學鉆井的需要。具有操作方便，測試準確的特點。二、型號及規(guī)格 ZNN-D6型 F1扭力彈簧測量組件F0.2扭力彈簧測量組件（可選件）三、儀器的主要技術參數 主要技術參數序號名 稱技 術 指 標1電 源220V 5% 50Hz2.電機功率7.5W/15W3電機轉速750/1500r/min4變速范圍3、6、100、200、300、600r/min5速 梯5、10、170、340、511、1022S-16.測量精度1~25mPa s 1mPa.s（牛頓流體）25mPa s以上 4% （牛頓流體）7粘度測量范圍牛頓流體： 1~300mPa.s(F1測量組件)1~60mPa.s(F0.2測量組件)非牛頓流體：1~150mPa.s(F1測量組件)1~30mPa.s(F0.2測量組件)剪切應力： 0~153.3Pa(F1測量組件)0~30.7Pa(F0.2測量組件) (圖一)四種流型示意圖 四、儀器的結構與工作原理 1、動力部分：雙速同步電機轉速：750/1500r/min、型號90TZ5H3 電機功率：7.5W/15W、電源：220V 10%50Hz2、變速部分：（圖二）可變六速：3、6、100、200、300、600r/min 速 梯：5、10、170、340、511、1022S-1電機通過傳動齒輪（1）、（2）、（3）經彈性連接傳至齒輪（6）、 （9）帶動（11）、（12）形成100r/min、200r/min(此時離合器上提位置)當經彈性連接傳至齒輪（7）、（8）帶動（11）、（12）形成300r/min、600r/min(此時離合器下壓位置)當經彈性連接傳至齒輪（4）、（5）至蝸桿（13）帶動蝸輪（10）經齒輪（11）（12）形成3r/min、6r/min(此時離合器在中間位置)。見（圖二～圖三）；（表一～表二）。 （圖三）傳動示意圖 （表一）軸承表軸承型號1000085100009616102規(guī)格5 11 3　　　　6 15 56 17 615 32 9數量2512 （表二）齒輪表 序號模數Mn齒數Z 旋向10.53020 右20.59020 左30.57520 右40.51745 左50.51745 左60.53330 左70.56630 右80.56630 左90.59930 右100.51003 25 右110.57330 左120.57330 右130.513 25 右 3、測量部件：見（圖四）、（表三）序號零件編號名 稱數量1N6 01 02-00彈簧組件12N6 03 03-00刻度盤組件13N6 03 03-01內筒軸14N6 03 04-08外轉筒15N6 03 01-00內筒1（表三）測量部件零件表由扭力彈簧組件、刻度盤組件、內外筒組成。內筒與軸錐度配合，外轉筒與轉筒之間由螺紋連接。（圖四）測量部件結構圖 4、支架部件：見（圖五）、（表四）采用托架升降被測容器，操作靈活方便。 （圖五）支架部分結構圖 （表四）支架部件零件表： 5、六速旋轉粘度計結構圖： （圖六）六速旋轉粘度計結構圖 （表五）六速旋轉粘度計結構明細表序號型 號名稱及規(guī)格序號型 號名稱及規(guī)格1N6 03 05-01量杯41N6 02 03-08變速軸墊片2N6 03 04-08外轉筒42N6 02 03-07變速環(huán)3N6 03 01-01內筒43GB276-82軸承 D164N6 03 03-01內筒軸44N6 01 01-08傳動短軸5N6 03 04-06卡圈45N6 02 03-13扭簧6GB893.3-86彈簧擋圈46N66 02 03-15蝸輪7N6 03 04-03轉筒47GB73-85緊定螺釘8N6 03 04-05軸內套48N6 02 05-01主動齒輪（2）9N6 03 04-05軸承蓋49N6 02 03-16變速齒輪10GB276-82軸承D100008550N6 02 05-02主動齒輪（1）11GB276-82軸承 10251N6 02 05-03主動齒輪（3）12N6 02 01-01齒輪箱體52N6 02 04-01蝸桿13N6 03 04-02軸套53N6 02 04-05蝸桿座14N6 03 04-14傳動齒輪54GB276-82軸承D100009615N6 03 04-01軸盤55N6 02 04-04斜齒輪16N6 03 03-03刻度盤座56GB276-82軸承D100009617N6 03 02-01下簧座57N6 01 01-07連接套18GB73-85緊定螺釘58N6 01 03-06定位套19N6 03 02-02彈簧59N6 01 03-05外套管20N6 03 03-06刻度盤60RVV300/500V電源線21N6 02 02-04指針61X2電源插頭10A22N6 02 02-02齒輪箱蓋62X1電源插座10A23N6 02 02-05放大鏡63FU容斷器250V2A24N6 02 02-03彈簧座649TZ5H3-2雙速電機25N6 02 02-07調整環(huán)65N6 01 02-01底座蓋26N6 03 02-04扭結66N6 04 00-10橡膠腳27N6 03 03-02夾緊環(huán)67N6 01 01-09底座28N6 02 02-06護罩68N6 01 01-01主動齒輪29N6 03 02-05上簧座69KN1-203三位開關3A250V30N6 02 03-06緊定螺釘70GB276-82軸承D100009631N6 02 03-11變速齒輪（10）71N6 01 01-02過渡齒輪32N6 02 03-05變速齒輪（12）72N6 01 01-06傳動長軸33N6 02 03-10變速轉盤73N6 01 01-03底傳動齒輪34N6 02 03-03拉桿74GB276-82軸承D100009635N6 02 03-02拉桿頭75GB70-85螺拴36N6 02 03-04變速軸76C電容 6 F37GB73-85緊定螺釘77N6 01 03-07支架38N6 02 02-01變速軸套78N6 01 03-04星形手輪39N6 02 03-07軸套79N6 01 03-01托板40GB308-64滾珠 380220VAC5A繼電器 81N6 04 00-07銘牌6、變速齒輪結構圖：（圖七）變速齒輪結構圖注：序號所對應零件與（表五）相附7、蝸桿組件結構圖：（圖八）蝸桿組件結構圖注：序號所對應零件與（表五）相附8、連接套組件結構圖：（圖九）連接套組件結構圖注：序號所對應零件與（表五）相附9、底傳動組件結構圖： （圖十）底傳動組件結構圖 注：序號所對應零件與（表五）相附 10、轉筒組件結構圖： （圖十一）轉筒組件結構圖 注：序號所對應零件與（表五）相附11、電器原理圖： （圖十二）電器原理圖 12、工作原理：對牛頓流體液體流動服從于牛頓內摩擦定律。塑性流體流動服從于賓漢公式。假塑流體和膨脹流體流動服從于冪函數式。見（圖一）六速旋轉粘度計是以電動機為動力的旋轉型儀器。被測液體處于兩個同心園筒間的環(huán)形空間內。通過變速傳動外轉筒以恒速旋轉，外轉筒通過被測液體作用于內筒產生一個轉矩，使同扭簧連接的內筒旋轉了一個相應角度，依據牛頓定律，該轉角的大小與液體的粘度成正比，于是液體粘度的測量轉為內筒轉角的測量。反映在刻度盤的表針讀數，通過計算即為液體粘度、切應力。五、儀器的操作：（一）操作步驟： 1、取出儀器，檢查各轉動部件、電器及電源插頭是否安全可靠。2、向左旋轉外轉筒，取下外轉筒。將內筒逆時針方向旋轉并向上推與內筒軸錐端配合。動作要輕柔，以免儀器的內筒軸變形和損傷。向右旋轉外轉筒，裝上外轉筒。見（圖十三）。 裝外轉筒卸外轉筒 （圖十三）操作示意圖3、接通電源220V 50Hz。4、按動三位開關，調置高速或低速擋見（圖十四）。（圖十四）操作示意圖 5、儀器轉動時，輕輕拉動變速拉桿的紅色手柄，根據標示變換所需要的轉速。見（圖十五）。（圖十五）操作示意圖 6、按（圖十五）將儀器以300r/min和600r/min轉動，觀察外轉筒不得有擺動，如有擺動應停機重新安裝外轉筒。7、以300r/min轉動，檢查刻度盤指針零位是否擺動，如指針不在零位，應參照第二節(jié)儀器校驗的第五項 空載零位校驗 進行校驗。8、將剛攪拌過的鉆井液倒入樣品杯內至刻線處（350ml），立即置于托盤上，上升托盤使內杯液面達到外轉筒刻線處。見（圖十六）。（圖十六）操作示意圖9、迅速從高速調整到低速進行測量，待刻度盤的讀數穩(wěn)定后，分別記錄各速梯下的讀數.對其觸變性的流體應在固定速梯下，剪切一定時間，取最小的讀數為準，也可采用在快速攪拌后，迅速轉為低速進行讀數的方法。10、樣品的粘度、切應力等測試和數據計算參照 數據測試及計算 進行。11、測試完后，關閉電源，松開托板手輪，移開樣品杯。12、輕輕左旋卸下外轉筒，并將內筒逆時針方向旋轉垂直向下用力，取下內筒。13、清洗外轉筒，并擦干，將外轉筒安裝在儀器上，清洗內筒時應用手指堵住錐孔，以免臟物和液體進入腔內，內筒單獨放置在箱內固定位置。14、測量扭力彈簧要視儀器使用頻率1~2年內定期校驗，校驗方法參照第二節(jié) 儀器校驗 （二）儀器校驗： 儀器出廠前均已進行扭力彈簧剛度測試，并隨機附有《扭力彈簧剛度線性測試表》。如果更換六速旋轉粘度計的扭力彈簧或使用一年以上，會導致測試過的粘度計讀數不準確。因此，應重新在已校驗過的儀器上進行校驗。1、扭力彈簧更換：（圖十七）取下護罩（6），擰松緊定螺釘（5）（9），擰開螺釘（1），將螺絲刀伸入儀器內擰松緊定螺釘（2），取出扭力彈簧。將新彈簧放入，分別擰緊緊定螺釘（2）（5）（7），然后裝入螺釘（1）。更換彈簧后，應參照本節(jié)第二項 扭力彈簧校驗方法 進行校驗。 （圖十七）操作扭力彈簧示圖2、扭力彈簧校驗方法：卸下外傳筒，將內筒逆時針方向旋轉并向上推（內筒與內筒軸錐度配合），裝上內筒。（圖十八）操作示意圖 取一段沒有彈性的細絲線，用小塊膠紙將絲線的一端粘在內筒的表面，然后將絲線向左繞內筒表面旋轉2~3圈，通過專用扭簧測力架，使絲線的另一端系掛鉤。見（圖十八）掛5~70g標準砝碼進行校驗，讀出刻度盤數應符合《扭力彈簧剛度線性測試表》。見（圖十九）（表六）（表七）序號名稱及規(guī)格數量1粘度計扭簧12粘度計內筒軸13測力計滑輪固定架14尼龍線15測力計滑輪16砝碼17粘度計內筒1 （表六）測試工作結構明細表（圖十九）測試工作結構圖 （表七A）F0.2扭力彈簧剛度線性測試表砝碼（克）允許轉動范圍（格）實測（格）砝碼（克）允許轉動范圍（格）實測（格）121.55~22.21 8172.45~177.70 243.11~44.42 9194.00~199.90 364.66~66.63 10215.57~222.13 486.23~88.85 11237.12~244.30 5107.78~111.06 12258.68~266.56 6129.34~133.28 13280.23~288.77 7150.89~155.49 14301.80~310.99 （表七B）F1扭力彈簧剛度線性測試表砝碼（克）允許轉動范圍（格）實測（格）砝碼（克）允許轉動范圍（格）實測（格）521.55~22.21 40172.45~177.70 1043.11~44.42 45194.00~199.90 1564.66~66.63 50215.57~222.13 2086.23~88.85 55237.12~244.30 25107.78~111.06 60258.68~266.56 30129.34~133.28 65280.23~288.77 35150.89~155.49 70301.80~310.99 其原理：根據虎克定律 = G r Ks 度G：砝碼重量（克） r：內筒半徑（r=1.7245厘米） ：刻度盤讀數（度） KS：標準彈簧剛度。(0.394克 厘米/度)3、扭力彈簧調整：如果測試扭力彈簧剛度值不符合《扭力彈簧剛度線性測試表》，測量值偏小或偏大，均須對扭力彈簧進行調整。參照（圖十七）進行調整。取下護罩（6），擰松緊定螺釘（9），用配置小螺絲刀調整扭結（10）。如校驗彈簧剛度數值都偏大，扭結（10）應向下微調。如校驗彈簧剛度數值都偏小，扭結（10）應向上微調。如校驗彈簧剛度數值大小無規(guī)律，應檢查彈簧是否變形。調整后，擰緊螺釘（9）參照 扭力彈簧校驗方法 進行校驗，直至符合《扭力彈簧剛度線性測試表》規(guī)定。擰緊護罩，可進行粘度測試。注意：儀器應在室溫20 5℃條件下進行扭力彈簧調整。扭結調整量是有限度的，不能超過緊定螺釘夾緊范圍，否則儀器將無法測試。4、儀器粘度校驗：校驗條件：環(huán)境溫度應控制在20 5℃。采用經計量部門標定后的精制石油產品20#、40#、100#標準粘度油，溫度應控制在20 0.2℃。校驗方法：將儀器放在水平的檢定臺上，接通電源，調整轉速為300r/min,停機。分別將標準粘度油注入樣品杯內的刻線處，并使標準粘度油溫度恒溫在20 0.2℃，靜置10分鐘。參照第五章第一節(jié) 步驟 將內筒安裝在儀器上，上升托盤使樣品杯內的標準粘度油液面達到外轉筒刻線處。啟動電機，分別記錄刻度盤讀數，在相同條件下連續(xù)測定三次讀數，填入《檢測表內》，計算平均值，與已標定標準粘度油的動力粘度值進行比較，其測定1～25mPa s誤差為 1mPa s；25mPa s以上動力粘度誤差為 4%。如誤差大，參照本節(jié)第三項進行 扭力彈簧調整 。5、空載零位校驗：儀器以300r/min空轉時，刻度盤指針零位擺動不得大于0.5格。如指針零位擺動偏大，參照（圖十七）應取下護罩（6），旋松螺釘（5），手捏調整環(huán)（8），調整零位。擰緊松開的螺釘，按上護罩。（三）、數據測試及計算： 將室溫調整在20 5℃，嚴格按照本章第二節(jié)操作步驟操作。如在井場測量時，應盡可能減少取樣所耽擱時間，取樣地點、條件應記錄在測量表上。儀器系數為 C=0.5111、牛頓液體絕對粘度測試： 將儀器轉速調整300r/min，等到刻度盤上的讀數恒定，其讀數為絕對粘度值。 =300r/min （讀數） mPa s2、塑性流體粘度測試：儀器轉速調整為600r/min，待刻度盤上的讀數恒定其讀數的1/2為視粘度值。將儀器轉速調整為300r/min，待刻度盤上的讀數恒定其讀數與600r/min讀數之差為塑性粘度。將鉆井液在儀器轉速為600r/min下攪拌10秒鐘，以3r/min轉速開始旋轉后的最大讀數值即為初切力。靜置10分鐘記錄的讀數值終切力。視粘度： 視=12 600r/min(讀數) mPa s塑性粘度： 塑=600r/min(讀數)－300r/min（讀數）mPa s動切力： 0=0.511（300r/min 讀數－ 塑）Pa靜切力： 初=0.511 3r/min(讀數) Pa (靜置1分鐘) 終=0.511 3r/min(讀數) Pa (靜置10分鐘)3、假塑流體：其流動特點是有切應力就開始流動，但粘度隨切應力的增大而降低，假塑性流體的流動服從冪函數，其表達式： =k ( dv dx)n lg =lgk+nlg dv dxn：流行指數。 其值在0~1之間 600r/min（讀數）300r/min（讀數）k：稠度系數。(無因次)流性指數 n=3.32lg 511n0.511 300r/min（讀數）稠度系數 k= Pa sn六、儀器的維護與保養(yǎng) 1.測試完后必須清潔儀器與樣品接觸的部件，如外轉筒、內筒和樣品杯等。必須將外轉筒安裝在儀器上，以保護內筒軸。 2.儀器長期不用時，應放置在干燥環(huán)境中，正常使用無需注油潤滑。 3.內筒為空心式結構，每次測試后應及時清洗擦干,清洗時應手指堵住錐孔，以免臟物和液體進入腔內。4.保證內筒重量為70 5g。內筒錐孔面不得劃傷、碰撞。 5.每次安裝內筒時，應動作輕柔，安裝時，手拿內筒逆時針旋轉向上用力，卸下內筒時應逆時針旋轉向下用力，以免內筒軸彎曲變形。6.在操作和保存扭力彈簧組件時，要輕拿、輕放，以免變形。7.當移動、維修或清潔儀器時。要輕拿、輕放，以免造成部件變形影響精度和使用。8.維修和移動儀器時應切斷電源，方能排除故障和移動。9.每次使用完畢后，應及時將儀器擦拭干凈，放置干燥環(huán)境處。內筒內腔不準有任何雜物和液體，以免影響測試精度。 七、儀器的運輸與儲存儀器的運輸與儲存應符合于JB/T9329-1999標準。產品應儲存在通風的室內，室內空氣中不含有能引起器件腐蝕的雜質。八、故障的判定與排除序號故障原因排除方法1接通電源，電動機不轉動。熔斷絲燒斷、電容器擊穿。旋開熔斷器更換熔斷絲。打開底座板（65）（圖六），更換電容器。2外轉筒擺動大，超過0.15mm。碰撞或用力裝卸使其變形。更換外轉筒（2）。3測量誤差偏大。扭力彈簧失去精度。參照 儀器校驗的扭力彈簧校驗方法 進行校正。如扭力彈簧變形，應更換扭力彈簧，方法參照 儀器校驗的扭力彈簧更換 。4外轉筒轉動時，內筒掉落。內筒沒安裝好、內筒錐孔有雜物或錐孔面碰傷。清潔內筒錐孔，重新安裝內筒。入錐孔面按碰傷應更換新內筒。安裝方法參照 測試操作方法2條 。5300r/min、600r/min轉速誤差大。彈性連接套（57）滑動。（圖六）按（圖六）所示，打開齒輪箱蓋（22）和底座板（65）松開螺釘取下齒輪（73）、（48），從底座（67）處擰松兩支架（77）的螺栓（75），取出傳動軸（72），擰緊彈性鉸鏈套（57）上緊定螺釘。如彈性鉸鏈套（57）損壞應更換彈性鉸鏈套（57）。6刻度盤不轉動。軸承D85（10）銹蝕。按（圖六）所示取下護罩（27），松開緊定螺釘（30）（18），將扭力彈簧（19）和齒輪箱蓋（22）拿出，卸下外轉筒（2）、內筒（3）、卡圈（5）、軸承蓋（9）軸用彈性擋圈（6），從上部拿出刻度盤和內筒軸，更換軸承（10）7內筒軸彎曲。碰撞內筒軸或裝卸內同時用力不均勻。更換內筒軸。維修方法參照上面第6條進行，取出內筒軸組件后壓出內筒軸，裝入新內筒軸時必須配合牢固。維修時必須切斷電源，方可維修。九、隨機配件、工具、主要零部件及技術文件一覽表（一）、主要零部件 （二）、隨機配件、工具：序號名稱及規(guī)格單位數量備 注1電源線套12鉆井液杯只1 3內六角扳手只14 5 （三）、技術文件：序號名稱及規(guī)格單位數量備 注1使用說明書份1 2合格證份1 3裝箱單份1