液体粘度及流变性测定实验.docVIP

中国石油大学 油层物理 实验报告 地面脱气原油粘度的测定 实验目的 1、用毛细管粘度计法测量脱气原油的粘度。 2、用旋转粘度计测试脱气液体在恒定温度和恒定剪切速度下的粘度。 3、掌握粘度随温度变化规律。 二、实验原理 1、毛细管粘度计法 在一定温度下，当液体在直立的毛细管中，以完全湿润管壁的状态流动 时，其运动粘度与流动时间成正比。通过测定原油通过两条标准线之间的时间t， 并用比重计测得原油密度 ρ，通过动力粘度公式： μ= ρCt （1） 式中 μ——液体的动力粘度，mPa · s； C——粘度计常熟； ρ——液体在测试温度下的密度，g/cm3； t ——毛细管中液面由标线a流到b的时间，s。 2、旋转式粘度计法 旋转式粘度计由电机经变速带动转子作恒速转动。当转子在某种液体中旋转时，液体会产生作用在转子上的粘性力矩。液体的粘度越大，该粘性力矩越大；反之，液体的粘度越小，该粘性力矩也越小。该作用在转子上的粘性力矩由传感器检测出来，经仪器所带的微电脑处理后，可得出被测液体的粘度。 实验设备 1、毛细管粘度计法 测定石油产品的动力粘度时所用的主要仪器为毛细管粘度计，其结构如下图所示： 图1 测定动力粘度初拥毛细管粘度计外，还需要用带透明壁或装有观察孔的恒温浴，其水面高度不小于180mm，容积不小于2L，并附带自动搅拌器和一种能准确调节温度的电热装置（最好同事采用温度调节器）。 除此之外，需要用的其它测试仪器有： （1）温度计，分度为0.1℃，范围为0~50℃或50~100℃ （2）秒表，用于计量液体在粘度计中的下落时间； （3）比重计，用于测定液体的密度 2、旋转式粘度计法 所用实验仪器由旋转式粘度计和水浴组成。仪器的构造如下图： 图2 旋转粘度计结构图 （1）粘度计机头水准泡；（2）液晶显示屏；（3）外罩；（4）转子保护架；（5）主机底座；（6）微型打印机；（7）粘度计机头；（8）操作键盘；（9）转子连接头；（10）转子；（11）主机底座水平调节旋钮（使水准泡居中） 2、旋转粘度计配有四种转子以供选择，即1、2、3、4号转子。转子编号越大，转子直径越小，转子与被测液体接触的表面积越小。转子转速可以通过微电脑进行调整，共设有8个档位，即0.3、0.6、1.5、3、6、12、30、60 转/分钟。4种转子和8档转速有32种组合方式，可以测量出测定范围内的各种液体的粘度值，见下表1。 表1 不同转子和转速组合的满量程值 转速r/min 转速r/min 量程 mPa·s 转子 1 2 3 4 60 100 500 2000 10000 30 200 1000 4000 20000 12 500 2500 10000 50000 6 1000 5000 20000 100000 3 2000 10000 40000 200000 1.5 4000 20000 80000 400000 0.6 10000 50000 200000 1000000 0.3 20000 100000 400000 2000000 3、微电脑操作界面如下图： 复位 复位 确定 转子 1# 转速 0.3转/分 按键，可以在转子和转速之间切换 按键，可以选择所需要的转子或转速 按“确定”键，转子开始旋转，测量粘度，屏幕显示如下： 按“复位”键，转子停止转动 转子 1# 转速 0.3转/分 粘度 xxx mPa·s 百分比 xxx.x % 百分比指所测粘度为该档位满量程的百分数 竖条显示为采样的进程 图3 微电脑操作界面 实验步骤 毛细管粘度计法 （1）选取合适的粘度计，在支管7上套上橡皮管，并用手指堵住管身6的管口，同时倒置粘度计将管身1插入待测石油产品中，然后利用吸耳球将液体吸到标线b，不要使扩张部分2,3和管身1中液体产生气泡。当液面达到标线b时，提起粘度计，使其迅速恢复正常状态，并将橡皮管套在管身1上口。 （2）将粘度计夹在固定架上，利用铅垂线从两个相互垂直的方向检测毛管是否垂直。 （3）利用管身1所套的橡皮管将待测原油吸入扩张部分2,使液面稍高于标线a，并且不要让毛细管和扩张部分2中有气泡或裂隙。 （4）记录液面由标线a流到标线b所需的时间。重复测定3次，并选出平均流动时间t。 （5）按式（1）计算液体的动力粘度。 2、旋转式粘度计法 1、实验准备 （1）安装好粘