高温高压泡沫流变仪是用于研究泡沫在高温、高压环境下流变特性的设备,主要应用于工业领域材料性能测试及科研。
原理
密闭流变系统
压力控制:采用气体(N₂/CO₂)或液体(液压油)加压方式,通过磁耦合系统将转子密封于测量池内,避免高压泄漏。
温度调控:集成循环油浴或电加热模块,确保测量池内温度均匀性(±0.1°C)。如中科威电M9200型可模拟井下200°C高温环境,为压裂液泡沫性能测试提供条件。
泡沫生成与监测
动态发泡:通过高速叶轮或微孔发泡器实现气液混合,控制泡沫质量(气体体积分数)在5%-95%范围内。
可视化分析:集成高压可视窗或CCD图像采集系统,实时监测气泡尺寸(5μm-5mm)、分布及半衰期。如Grace仪器M9200型通过可视流变模块,可观察原油中析蜡过程对泡沫稳定性的影响。
数据采集与处理
多参数同步测量:采用差压传感器(测量范围2-5000 dyne/cm²)和流量计,同步获取剪切应力、剪切速率(50-1000 1/sec)、黏度等数据。
软件分析平台:支持测试步骤自定义、实时曲线绘制及历史数据回溯。
高温高压泡沫流变仪用于在评价在高温和加压实验条件下,被注入了气体的液体产生泡沫的能力。高测试温度为200°C,高测试压力为100bar。泡沫在金属样品管中产生,样品管内的实验温度和压力实时显示在软件和仪器电子面板上。实验温度有仪器自带的循环油浴控制,泡沫体积由泡沫探针跟踪测试。泡的尺寸分析选项也整合在仪器中方便实测高温高压下泡的尺寸分布。测试期间,测试压力和温度保持恒定。测试结束后,高温高压泡沫流变仪自动清洗泡沫管。