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1、实验一实验一 泥浆配制及性能的测定实验泥浆配制及性能的测定实验一、实验目的一、实验目的 1.了解泥浆的配制过程与方法； 2.熟练掌握泥浆性能测试仪器的工作原理与操作方法； 3.掌握泥浆性能的测试方法及泥浆性能参数与泥浆质量的关系。 二、实验仪器、器材二、实验仪器、器材 液体密度计；六速旋转粘度计；打气筒式失水仪；固相含量测试仪；含砂 量测定仪；PH 计；漏斗粘度计；秒表；板尺；量筒等。 三、实验内容三、实验内容（一）（一）10021002 型比重称型比重称 1.1. 仪器仪器1002 型比重称由泥浆杯 1、横梁 8、游动砝码 6 和支架 5 组成，在横梁上有调重管 9 和水平泡 3，其结构如图
2、 1。 图 1 泥浆比重称1. 泥浆杯；2.杯盖；3. 水平泡；4.刀架；5.支座；6. 游动砝码；7.挡臂；8. 横梁；9. 调重管2.2. 测定步骤测定步骤校正比重称，先在泥浆杯中装满清水，盖好杯盖，使多余清水从盖上小孔溢出，擦干泥浆杯周围的水珠，把游码移到刻度 1，如水平泡位于中间，则仪器是准确的；如水平泡不在中间，则可在调重管内取出或加入重物来调整。倒出清水，擦干，将待测泥浆注入杯中，盖好杯盖，让多余泥浆溢出，擦净泥浆杯周围的泥浆，移动游码使横梁成水平状态（水平泡位于中间）。游码左侧所示刻度即为泥浆比重。（二）漏斗粘度计（二）漏斗粘度计（1）仪器结构，该粘度计由漏斗和量筒组成。构造如图
3、 2。量筒由隔板分成两部分，大头为 500ml，小头为 200ml，漏斗下端是直径为 5mm，长为 100mm的管子。（2） 测定步骤，将漏斗呈垂直，用手握紧并用食指堵住管口。然后用量筒两端，分别装 200ml 和 500mlN 泥浆倒入漏斗。将量筒 500ml 一端朝上放在漏斗下面，放开食指，同时启动秒表记时，记录流满 500ml 泥浆所需的时间，即为所测泥浆的粘度。图 2 漏斗粘度计 图 3 六速旋转粘度计1.漏斗；2. 管子；3. 量杯；4.筛网；5.泥浆杯仪器使用前，应用清水进行校正。该仪器测量清水的粘度为 150.5 秒。若误差在1 秒以内，可用下式计算泥浆的实际粘度。（三）（三）Z
4、NNZNN 型旋转粘度型旋转粘度ZNN 六速主要用于测量泥浆的流变参数。电动六速旋转粘度计仪器结构如图3 所示。1.1. 仪器结构仪器结构（1） 动力部分双速同步电机转速 750 转/分 1500 转/分电机功率 7.5 瓦、15 瓦电源 220 伏10% 50Hz（2） 变速部分可变六速，转速分别为 3 6 100 200 300 600 转/分（3） 测量部分扭力弹簧、刻度盘与内外筒组成测量系统。内筒与轴锥度配合，外筒卡口联接。（4） 支架部分采用托盘升降被泥浆杯。2.2. 工作原理工作原理液体放置在两个同心圆筒的环隙空间内，电机经过传动装置带动外筒恒速旋转，借助于被测液体的粘滞性作用于内
5、筒一定的转矩，带动与扭力弹簧相连的内筒一个角度。该转角的大小与液体的粘性成正比，于是液体的粘度测量转换为内筒转角的测量。3.3. 操作程序操作程序A.准备 将仪器与电源相接，启动马达，变更调速杆位置。检查传动部分运转是否良好，有无晃动与杂音，以及调速机构是否灵活可靠。 卸下外筒，检查内筒是否上紧，内外筒表面有无杂务，是否清洁。检查无误后，再将外筒装好。 按下键钮，以 300 转/分和 600 转/分观察外筒的偏摆量，如偏摆量大于0.5mm，则取下外筒，三卡口调换重装。 检查刻度盘 0 位，如刻度盘 0 位不对指针，松开固定螺钉，调 0 后将螺丝固紧。B.操作 将刚搅拌好的泥浆倒入样品杯刻度线处
6、（350 毫升），立即放置于托盘上，上升托盘使液面至外筒刻度线处。拧紧手轮，固定托盘。如用其它样品杯，筒底部与杯底之间不应低于 1.3mm。 迅速从高速到低速进行测量，待刻度盘读数稳定后，分别记录各转速下的读数。 测静切力时，应先用 600 转/分搅拌 10 秒，静置 10 秒钟后将变速手把置于 3 转/分，读出刻度盘上最大读数，即为初切力。再用 600 转/分搅拌 10 秒，静置 10 分钟后将变速手把置于 3 转/分，读出刻度盘上最大读数，即为终切力。 试验结束后，关闭电源，松开托盘，移开量杯。 轻轻卸下内外筒，清洗内外筒并且擦干，再将内外筒装好。数据处理数据处理 符号：在给定转速下所测得
7、仪器内筒转角，即仪器刻度盘上读到的格数。600、300、3 代表外筒转 600 转/分、300 转/分、3 转/分从仪器刻度盘上读到的格数。其余依此类推。 牛顿流体绝对粘度 （mPa?s） 塑性流体 mPas视粘度 （mPa?s） 塑性粘度 （mPa?s） 动切力 （Pa）静切力 （Pa） （Pa） 假塑性流体流性指数 （无因次）稠度指数 （Pa 秒 n） 粘塑性流体极限高剪粘度 卡森动切力 5.5. 注意事项注意事项 外筒装卸 一手握住外转筒，另一手握住外筒顺时针转动，使外筒的卡口对准外转筒内的销子后取下外筒。装上外筒时，应使外筒的槽口对准外转筒内的销子后，在逆时针旋转外筒即可，切忌碰撞内筒
8、。 内筒装卸 一手紧握内筒轴，一手内旋内筒装卸，切勿弄弯内筒轴。 长途搬运时 一定要卸下内筒，装好外筒，以防止内筒轴被撞弯。 扭力弹簧刚度的调整不准随意进行。 （四）失水量测定仪（四）失水量测定仪 仪器主要性能尺寸：工作压力 0.69 MPa有效滤失面积 25 . 06 .45cm泥浆杯容量 240ml 仪器结构：仪器由支架、减压阀、放气阀、泥浆杯、输气管汇、量筒及打 气筒等组成。 仪器操作步骤： .连接仪器各组件，检查各处密封是否完好。.用手指堵住泥浆杯输气接头小口处，装填于定量被测泥浆后，先放好 80“O”型密封圈，再取一张定性滤纸，放在密封圈上，将泥浆杯压盖1 . 3 旋紧，使其压紧，然
9、后泥浆杯输气接头对正装于阀体“T”型槽内，待测。 操作打气筒，使气筒压力达到 0.8MPa，顺时针旋转减压阀调节手柄，观察 压力表指示调至 0.69MPa。 .按逆时针方向缓缓旋转放气阀手柄，同时，观察压力表指示，当压力表 稍有下降时或听到泥浆杯的进气声时，立即停止旋转放气手柄，直至见到第一 滴滤液开始记录时间。 .测量到 7.5min 时，观察量筒滤液是否达到 8ml，若达到，则乘以 2，得 30min 泥浆的失水量；若未到 8ml,则继续测到 30min，取下量筒直观失水量的 数值。 .将调压手柄按逆时针方向关闭，切断气源。按顺时针旋转放气手柄，将 泥浆杯中余气释放后，方可取下泥浆杯。 .
10、将压盖松开，打开滤网座，取出滤纸，冲掉滤纸上的浮浆，测量泥饼的 厚度和记录失水量。.冲洗仪器，干净后放回原处。将仪器减压阀及气源余气一起放出。（五）固相含量测定仪（五）固相含量测定仪1.1. 结构和工作原理结构和工作原理该仪器根据蒸馏原理，取一定量（20 毫升）泥浆，用高温（电加热）将其蒸干，然后固相称重，算出固相成分之重量或体积的百分含量。仪器主要由蒸馏器 1、加热棒 2、电线接头 3、冷凝器 4、量筒 5 等部分组成（见图 4）。2.2. 操作步骤操作步骤 拆开蒸馏器，放开泥浆杯，将充分搅拌过的泥浆倒入泥浆杯，盖上杯盖，让多余泥浆溢出，擦干溢出的泥浆，再轻轻取下杯盖，然后将粘附在杯盖底面的
11、泥浆刮回泥浆杯中（此时泥浆杯中的泥浆为 201%毫升），为防止蒸馏过程中泥浆沸溢，向泥浆杯中加入 35 滴消泡剂，然后扭上套筒。图 4 固相含量测定仪原理示意图 图 5 泥浆含砂量测定仪将加热棒旋紧在套筒上部（应直立放置），将蒸馏器插入泥浆箱后面的小孔内，并将 20 毫升百分刻度量筒夹在冷凝器导流管口处，以收集冷凝液。 连接电路进行蒸馏，同时记时，通电 35 分钟，第一滴冷凝液流出，直到泥浆被蒸干不在有冷凝液流出（大约需 2040 分钟）。 拔除电线插头，切断电源，用环架取下蒸馏器淋水冷却，拆开蒸馏器，用刮刀刮下泥浆杯及加热棒、套筒上的固相成分，然后称重，计算出固相百分含量。 记下量筒冷凝液的
12、体积，用于计算和参考。若冷凝液水与油分层不清，可加入 23 滴破乳剂。3.3. 注意事项注意事项 用完后清洗蒸馏器和冷凝器孔，擦干加热棒，将其风干。 电源电压为 220 伏交流，波动范围在 180230 伏，注意不能超压。 通电时间不要太长，一般 30 分钟左右，蒸干即可。 使用一段时间后，要检查一下电线接头和电源插头，防止短路和断路。（六）泥浆含砂量测定仪（六）泥浆含砂量测定仪 1.1. 泥浆含砂量泥浆含砂量泥浆含砂量是指泥浆中不能通过 200 号筛网（相当于直径大于 0.74mm）砂子体积的百分比。2.2. 过滤过滤仪器由过滤筒，漏斗和玻璃量筒组成，如图 5 所示。3.3. 测定方法测定方
13、法 在玻璃量筒内加入泥浆（20 毫升或 40 毫升），再加入适量水不超过160 毫升，用手指盖住筒口，摇匀，倒入过滤筒内，边倒边用水冲洗，直到泥浆冲洗干净，网上仅有砂子为止。 将漏斗放在玻璃量筒上，过滤筒倒置在漏斗上，用水把砂子冲入玻璃量筒内，等砂子沉淀到底部细管后，读出含砂量体积，计算出砂子体积的百分含量。（七）胶体率（七）胶体率1胶体率表示泥浆中粘土颗粒分散和水化的程度。2仪器：胶体率测定瓶（也可以用 100 毫升量筒代替）。3测定步骤将 100 毫升泥浆装入胶体率测定瓶中，将瓶塞塞紧，静止 24 小时后，观察量筒上部澄清液的体积（毫升数）。 胶体率以百分数表示 （八）（八）PHPH 值的
14、测定方法值的测定方法1.1.比色法比色法用广泛试纸。撕下一小条 PH 试纸，浸入泥浆滤液或泥浆中，观察其颜色变化，并与比色板颜色相比，相一致即为泥浆的 PH 值。2.2.用用 PHS-2PHS-2 型酸度计型酸度计 工作原理PHS-2 型酸度计是利用玻璃电极和甘汞电极对被测溶液中不同酸度产生的直流电势，输入到一台用参量振动深度负反馈的直流放大器，以达到 PH 值指示的目的。 主要技术性能a.测量范围PH：014PHMv：01400 毫伏，0-1400 毫伏b.最小分度PH：0.02PHMv：2mvc.仪器使用环境条件 环境温度：040电源电压：22010%d.被测溶液温度范围：060 仪器调节
15、器示意图，见图 6。 测定 PH 值的操作方法a.电极安装先将电极夹子夹到电极杆上，在将玻璃电极夹在夹子上，电极插在插口内，并用小螺丝扭紧，甘汞电极夹在中央夹子上，其引线连接在接线柱上，玻璃电极下端玻璃球泡应比甘汞电极陶瓷芯端稍高一些。b.校正图 6 PHS-2 型酸度计测量 PH 值时，先按下按键 7，读数开关 5 保持不按下状态，左上角指示灯应亮，预热数分钟。调节温度调节器 11 在被测溶液温度值上。将分档开关 2 放在“6”，调节零点调节器 10，使其指示在 PH“1”。将分档开关 2 放在校正位置，调整校正调节器 3，使其指针在满度。将放在“6”，重复检查 PH“1”位置。c. 定位将中性标准缓冲液置于试杯中，查出该温度下的 PH 值。按下读数开关 5。调节定位调节器 4，使其指示在该标准缓冲溶液的 PH 值（即分档开关 2 的指示数加表面上指示值），并摇动试杯使指示稳定为止，重复以上操作进行调节。d. 测量将读数开关 5 放开。用蒸馏水清洗电极头部，并用滤纸吸干，移下电极至被测溶液中，并不断摇动溶液杯。将读数开关 5 按下，调节分档开关 2 读出指
