六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线及常用API泥浆仪器的使用

一 .实验目的

1. 掌握六速旋转粘度计的使用方法。

2. 掌握如何判断泥浆的流型及对应流变参数的计算方法。

3. 比较宾汉模式、指数模式及卡森模式与实际流变曲线的吻合程度，弄清各种模式的特点。

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 +η

p

·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：

1212c1212.D

实际流变曲线与哪一种流变模式更吻合，就把实际液体看成哪种流型的流体。

三.实验仪器

ZNN-D6型旋转粘度计；高速搅拌器。

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再拧紧。 ②检查同心度。高速旋转时，外筒不得有偏摆。 2.校正旋转粘度计

①倒350ml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（基本）稳定后，分别记录各转速下的读数Ø.

要求：Ø 600=2.0格,Ø 300=1.0格。

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。

把水换成待测泥浆，高速搅拌10min后，按四-2的方法操作。 泥浆剪切应力与粘度计读数Ø对应关系：=0.511 Ø。 4. 继续测量泥浆在1分钟、10分钟的静切力

将上一步骤结束后的泥浆继续在600 rpm下旋转搅拌1分钟，然后将旋钮上提到3/6 rpm位置，把电源关上，静置1分钟后启动之，注意读取刻度盘的最大值。再重新在600 rpm下旋转搅拌1分钟，用同样的方法读取静置10分钟后3 rpm下的最大值。

静切力计算公式：s=0.511×Ø3 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。