簧固定在机体上、扭簧上附有刻度盘，如图

4

—

1

所示。通常将外筒称为转子，内筒称为

悬锤。

 

测定时，

六速旋转粘度计内筒和外筒同时浸没在钻井液中，

它们是同心圆筒，环隙

1mm

左右。当外筒以某

一恒速旋转时，

它就带动环隙里的钻井液旋转。

由于钻井液的粘滞性，

使与扭簧连接在一

起的内筒转动一个角度。根据牛顿内摩擦定律，转动角度的大小与钻井液的粘度成正比，

旋转粘度计是目前现场中广泛使用的测量钻井液流变性的仪器。它由电动机、恒速装置、

变速装置、

测量装置和支架箱体等五部分组成。

恒速装置和变速装置合称旋转部分。

在旋

转部件上固定一个能旋转的外筒。

测量装置由测量弹簧、

刻度盘和内筒组成。

内筒通过扭

于是，钻井液粘度的测量就转变为内筒转角的测量。转角的大小可从刻度盘上直接读出，

所以这种粘度计又称为直读式旋转粘度计。

 

转子和悬锤的特定几何结构决定了旋转粘度计转子的剪切速率与其转速之间的关系。

按照

范氏仪器公司设计的转子、悬锤组合

(

两者的间隙为

1.17mm)

，转子转速与剪切速率的关

系为：

 

1r/min

＝

1.703s

-1

 

（

4

－

1

）

 

旋转粘度计的刻度盘读数

θ

 

(

θ

为圆周上的度数，

不考虑单位

)

与剪切应力

τ

(

单位为

Pa)

成正比。当设计的扭簧系数为

3.87×10

-5

时，两者之间的关系可表示为：

 

τ

＝

0.511

θ

        (

４

-2) 

旋转粘度计有两速型和多速型两种。两速型旋转粘度计用

600 

r

／

min

和

300 

r

／

min

这两

种固定的转速测量钻井液的剪切应力，

它们分别相当于

1022s-1

和

511s-1

的剪切速率

(

由

式

4-1

计算而得

)

。但是，仅在以上两个剪切速率下测量剪切应力具有一定的局限性，因

为所测得的参数不能反映钻井液在环形空间剪切速率范围内的流变性能。

因此，

目前国内

外已普遍使用多速型旋转粘度计。