Вибрационный вискозиметр

1 ц 828023 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51) Л. Кл,зб 011 Ч 11/16 соединением заявкиГосударстееииык комитет СССР по делам изобретеиий(45) Дата опубликования описания 07.05.8 53) УДК 538.137(71) Заявитель Антоненко сесоюзныи научно-исследовательскии и проектнострукторский институт геофизических исследовангеологоразведочных скважин 54) ВИБРАЦИОННЪй ВИСКОЗИМЕТ 10 жащий генеения, вызые колебанияпреобразовав интервале, снимаемое я и делится в 25 яжения с вынапряженияи поступаютнения суров 30 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 амплитуды возбуждающего напряжения, в широком диапазоне температур (10 - 120 С). Известен вискозиметр, содер ратор возбуждающего напряж вающий свободные затухающи преобразователя вязкости, и тель коэффициента затухания времени, в котором напряжени с преобразователя, усиливаетс постоянное число раз К. Напр ходов усилителя и делителя одновременно детектируются на две одинаковые схемы срав нями сравнения Ио. 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 напря 828021жения, входы которого соединены с преобразователем вязкости и устройством управления делителем, а выход - с усилителем- ограничителем. Входы устройства управления делителем соединены с выходами порогового устройства и генератора возбуждающего напряжения. Управляемый делитель совместно с устройством управления обеспечивает деление в К ряз амплитуды затухающего напрякения с момента окончания подачи возбуждающего напряжения до момента уменьшения амплитуды до порогового уровня, после чего коэффициент переда. чи делителя становится равным единице.Интервал времени между моментами равенства амплитудных значений затухающего напряжения и того же напряжения, разделенного в К раз, с пороговым уровнем однозначно зависит от вязкости жидкости, в которую погружен преобразователь,5 1 О 15 20Кроме того, с целью повышения точностиустройства, в него введен двухполупериодный выпрямитель, вход которого соединен свыходом усилителя-ограничителя, а выход - со входом порогового устройства.На фиг. 1 - функциональная схема вискозиметра; на фиг. 2 приведены диаграммынапряжений на выходах основных узловвискозиметра,Вискозиметр содержит преобразовательвязкости 1, генератор возбуждающего напряжения 2, управляемый делитель 3, усилитель-ограничитель 4, двухполупериодныйвыпрямитель 5, пороговое устройство 6,устройство управления делителем 7, устройство обработки 8,Вход преобразователя вязкости 1 соединен с выходом генератора возбуждающегонапряжения 2, а выход - с делителем напряжения 3, второй вход которого связан сустройством управления делителем 7, а выход с усилителем-ограничителем 4. Выходусилителя-ограничителя 4 подключен к входу двухполупериодного выпрямителя 5, выход последнего - к входу порогового устройства 6, выход которого соединен с входами устройства обработки 8 и устройствауправления делителем 7, второй вход которого связан с генератором возбуждающегонапряжения 2. Генератор возбукда 5 ощегонапряжения 2 вызывает свободные затухающие колебания преобразователя вязкости1 (фиг, 2,1). В момент 1 окончания подачивозбуждающего напряжения на устройствоуправления делителем 7 подается сигнал,переводящий последнее в состояние, прикотором управляемый делитель напряжения 3 имеет коэффициент передачи 1/К(фиг. 2,4). Разделенное в К раз затухающее напряжение усиливается усилителемограничителем 4 (фиг. 2,2), выпрямляетсядвухполупериодным выпрямителем 5 и поступает на вход порогового устройства 6.Уровень срабатывания порогового устрой 25 30 :.15 40 45 50 55 60 65 ства Ио выбирается на линейном участке работы усилителя.В момент 1 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 управления делителем 7, переводя его в состояние, при котором управляемый делитель 3 имеет коэффициент передачи 1 (фиг. 2,4). При этом на вход усилителя-огрЯцичитсля 4 подаетс 5 полное затухающее напряжение,В момент 1 з равенства амплитуды затухащего напряжения с пороговым уровнем пороговое устройство 6 вырабатывает управляющий сигнал (фиг. 2,5), поступающий на устройство обработки 8. Устройство обработки вырабатывает импульсный сигнал, длительность которого равна промежутку времени между моментами равенства амплитуды затухающего напряжения ц 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 знаИтельно повышает его надежность, а вновь введенные устройства мало его усложняют из-за своей простоты. Кроме того, отказ от использования детекторов для выделения огиба 5 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 показании вискозпметра от температуры окружаошей 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 изобретенияВибрационныи вискозиметр, содержащий преобразователь вязкости, генератор возбуждающего напряжения, усилитель-ограничитель, пороговое устройство и устройство обработки, причем выход генератора возбужда 5 ощего напряжения соединен с преоорязовятелех вязкости, я Вь 5 ход порогового устройства подк:почен к устройству обработки, отличающийся тем, что, сТираж 915 ПССР по делам изобретений и от аушская наб., д. 4/5 писноеытий пография, 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 ния делителем подключен к входу генератора возбуждающего напряжения, второй выЗаказ 727/3 Изд.302 НПО Поиск Государственного комитета 113035, Москва, Ж, ход управляемого делителя напряжения соединен с вторым входом устройства управления делителем,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по кл. б 01 М 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),