Вибрационный вискозиметр

 

1ц82802I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.79 (21) 2778672/18-25 (51) М. Кл.з б 01N 11/16 с присоединением заявки № (43) Опубликовано 07.0581 Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (53) УДК 538.137 (088.8) an делам изобретеиий и открытий (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Ю. Н. Антоненко

Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт геофизических исследований геологоразведочных скважин (54) ВИБРАЦИОННЫЙ ВИСКОЗИМЕТР

ГесудаРствеииык комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области измерения вязкости, в частности для определения свойств пластовой жидкости при проведении исследований в скважинах.

Известен вибрационный вискозиметр (1), состоящий из автогенератора, в цепь обратной связи которого включен измерительный преобразователь, и измерительной схемы.

При проведении исследований в скважинах в условиях действия высоких температур обеспечение требуемой точности измерений становится затруднительным, это связано со сложностью измерения амплитуды на выходе измерительного преобразователя и поддержания постоянной амплиту- 15 ды возбуждающего напряжения, в широком диапазоне температур (10 †1 С).

Известен вискозиметр, содержащий генератор возбуждающего напряжения, вызы- 20 вающий свободные затухающие колебания преобразователя вязкости, и преобразователь коэффициента затухания в интервал времени, в котором напряжение, снимаемое с преобразователя, усиливается и делится в 25 постоянное число раз К. Напряжения с выходов усилителя и делителя напряжения одновременно детектируются и поступают на две одинаковые схемы сравнения суровнями сравнения Ио. 30

В результате на выходе преобразователя формируется импульсное напряжение с длительностью импульсов, равной промежутку времени между моментами сравнения затухающего напряжения и того же напряжения, разделенного в К раз, с уровнем

Ио (2).

Описанный вискозиметр имеет минимальную ошибку, вносимую изменением температуры окружающей среды, когда уровни срабатывания схем сравнения равны и одинаковы зависимости этих уровней от температуры. Обеспечить эти условия при серийном производстве в диапазоне температур от 10 до 12 С не представляется возможным. Кроме того, при выделении огибающей кривой затухания вносится дополнительная погрешность, вызванная влиянием на детектор температуры окружающей среды.

Цель изобретения — повышение надежности вискозиметра и расширение диапазона рабочих температур.

Это достигается тем, что в известный вибрационный вискозиметр, содержащий генератор возбуждающего напряжения, преобразователь вязкости, усилитель-ограничитель, пороговое устройство и устройство обработки введены: устройство управления делителем и управляемый делитель напря828021 жения, входы которого соединены с преобразователем вязкости и устройством управления делителем, а выход — с усилителемограничителем. Входы устройства управления делителем соединены с выходами порогового устройства и генератора возбуждающего напряжения. Управляемый делитель совместно с устройством управления обеспечивает деление в К ра". амплитуды затухающего напряжения с момента окончания подачи возбуждающего напряжения до момента уменьшения амплитуды до порогового уровня, после чего коэффициент передачи делителя становится равным единице.

Интервал времени между моментами равенства амплитудных значений затухающего напряжения и того же напряхкенпя, разделенного в К раз, с пороговым уровнем однозначно зависит от вязкости кидкости, в которую погружен преобразователь.

15

Кроме того, с целью повышения точности устройства, в него введен двухполупериодный выпрямитель, вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя, а выход — со входом порогового устройства.

На фиг. 1 — функциональная схема вискозиметра; на фиг. 2 приведены диаграммы напряжений на выходах основных узлов вискозиметра.

Вискозиметр содержит преобразователь вязкости 1, генератор возбуждающего напряжения 2, управляемый делитель 3, усилитель-ограничитель 4, двухполупериодный выпрямитель 5, пороговое устройство 6, устройство управления делителем 7, устройство обработки 8.

Вход преобразователя вязкости 1 соединен с выходом генератора возбуждающего напряжения 2, а выход — с делителем напряжения 3, второй вход которого связан с устройством управления делителем 7, а выход с усилителем-ограничителем 4. Выход усилителя-ограничителя 4 подключен к входу двухполупериодного выпрямителя 5, выход последнего — к входу порогового устройства 6, выход которого соединен с входами устройства обработки 8 и устройства управления делителем 7, второй вход которого связан с генератором Возбуждающего напряжения 2. Генератор возбуждающего напряжения 2 вызывает свободные затухающие колебания преобразователя вязкости

1 (фиг. 2,1). В момент t окончания подачи возбуждающего напряжения на устройство управления делителем 7 подается сигнал, переводящий последнее в состояние, при котором управляемый делитель напряжения 3 имеет коэффициент передачи 1/К (фиг. 2,4). Разделенное в К раз затухающее напряжение усиливается усилителемограничителем 4 (фиг. 2,2), выпрямляется двухполупериодным выпрямителем 5 и поступает на вход порогового устройства 6.

Уровень срабатывания порогового устрой25

65 ства Ио выбирается на линейном участке работы усилителя.

В момент 4 равенства амплитуды затухающего напряжения с пороговым уровнем

Ио пороговое устройство 6 вырабатывает импульсный сигнал (фиг. 2,5), который поступает на устройство обработки 8 и устройство упр"âëåíèÿ,д елителем 7, переводя

его в состояние, при котором управляемый делитель 3 имеет коэффициент передачи 1 (фиг. 2,4). При этом на вход усилителя-огранпчитсля 4 подается полное зату. ающее напряжение.

В момент 33 равенства амплитуды затухащего напряжения с пороговым уровнем пороговое устройство 6 вырабатывает управляющий сигнал (фиг. 2,5), поступающий на устройство обработки 8. Устройство ооработки вырабатывает импульсный сигнал, длительность которого равна промежутку времени между моментами равенства амплитуды затухающего напряжения и того же напряжения, разделенного в К раз с пороговым уровнем, который затем преобразуется в число импульсов (фиг. 2,6).

Предложенный вискозиметр позволяет упростить его, исключить два детектора и

Одно пороговое устройство, что значительно повышает его надежность, а вновь введенные устройства мало его усложняют из-за своей простоты. Кроме того, отказ от использования детекторов для выделения

Огиба ощей затухающего напряжения и применение одного порогового устройства для определения интервала времени между моментами равенства амплитуды затухающего напряжения и того же напряжения, разделение в К раз, с пороговым уровнем позволяет существенно уменьшить зависимость показаний вискозпметра от температуры окружа ощей среды, снизить требования, предъявляемые к характеристикам самого порогового устройства, уменьшить габариты устройства и потребляемую мощность, что особенно важно при применении вибрационного вискозиметра в автономных скважинных приборах.

Для снижения погрешности, вызванной квантованием величины времени затухания в устройство введен двухполупериодный выпрямитель, позволяющий повысить точность по сравнению с известным вискозиметром в два раза.

Формула изобретения

Вибрационный вискозиметр, содержащий преобразователь вязкости, генератор возбуждающего напряжения, усилитель-ограничитель, пороговое устройство и устройство обработки, причем выход генератора возбуждающего напряжения соединен с преооразоВателем Вязкости, а ВыхОд порогового устройства подк:почен к устройству обработки, отличающийся тем, что, с

828021

Г/ 1

4uz .2

Составитель В. Вощанкин

Техред А. Камышникова Корректоры: О. Силуянова и Т. Трушкина

Редактор Т. Глазова

Заказ 727/3 Изд. № 302 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 целью расширения диапазона рабочих температур и повышения точности измерений, в него введены управляемый делитель напряжения, двухполупериодный выпрямитель и устройство управления делителем, 5 причем выход преобразователя вязкости через последовательно соединенные управляемые делитель напряжения, усилитель-ограничитель, двухполупериодный выпрямитель, пороговое устройство, устройство управле- 10 ния делителем подключен к входу генератора возбуждающего напряжения, второй выход управляемого делителя напряжения соединен с вторым входом устройства управления делителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по кл.

G 01N 11/16, № 594437 от 1976 г.

2. В. П. Кремлевский, А. А. Степичев.

Вибрационный вискозиметр, Новосибирск, 1976, с. 48 — 54 (прототип). (В сб. «Вибр цпонная впскозиметрия») .