Способ контроля вязкости жидкости Советский патент 1984 года по МПК G01N11/16 G01N24/00 

05

4

О СО

f

СПОСОБ. КОНТРОЛЯ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ путем измерения амплитуды сигнала поглощения при помещении исследуемого образца в катушку спектрометра ядерного магнитного резонанса и изменения частоты генератора датчика до наступления ядерг1ого Ьагнитного резонанса, о тл н ч а ю щ и и .с я тем, что, с . целью сокращеппя врегчен измерения, воз.цейстзуют на образец модулированным полем, Г1ериод его ьюдуляции выбирают в пределах от трехкратно- . го до пятикратного -значений эффективного времзЕП-; поперечной релаксации жидкости и меняют его амплитуду до момента достия;ения максимума сигнавеличине которого g 1(0

5

Изобретение относится к способа контроля вязкости жидкости с исползованием ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

Известен способ измерения времени продольной релаксации жидкостей с помощью 5МР 1.

Известный способ не позволяет однозначно определять вязкость жидкости .

Наиболее близким к изобретению является способ контроля вязкости, основанный на измерении амплитуды сигнала ЯМР. Согласно указанному способу образец помещается в катушку спектрометра ЯМР, изменяют частоту генератора датчика до наступления ЯМР и определяют амплитуду сигнала поглощения, которая служит характеристикой вязкости жидкости 2 .

Однако при определении амплитуды сигнала при у-словии медленного изменения магнитного поля или . частоты генератора (время прохождения через резонанс много больше времени Езелаксации) увеличивается время измерений, что затрудняет использование данного метода для контроля технологических процессов когда требуется непрерывный контро вязкости. Увеличение скорости прохождения через резонанс уменьшает амплитуду сигнала ЯМР, что снижает точность измерения.

Цель изобретения - сокращение времени измерения.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу контроля вязкости жидкости путем измерения амплитуды сигнала поглощения при помещении исследуемого образца в катушку датчика спектрометра ЯМР и изменения частоты генератора датчика до наступления ЯМР воздействуют на образец модулированным полем, период его модуляции выбирают в прделах от трехкратного до пятикратного значения эффективного времени поперечной релаксации жидкости и меняют его амплитуду до момента достижения максимума сигнала поглощения, по величине которого судят о вязкости жидкости.

На фиг.1 представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 - зависимость амплитуды сигнала поглощения от сигнла амплитуды модулирующего поля/ на фиг.З - зависимость амплитуды поглощения от вязкости жидкости.

Устройство содержит датчик 1, помещенный в магнитное поле, генератор 2 модулированного напряжения (синусоидальной или пилообразной формы), питающий катушки 3 и 4, создающие модулированное поле, и бло регистрации 5.

Процесс контроля вязкости по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Образец жидкости известного объема помещается в датчик спектрометра ЯМР. После настройки спектрометра осуществляют наблюдение сигнала ЯМР Затем устанавливают период модулированного поля в пределах от трехкратного до пятикратного значений эффективного времени поперечной релаксации жидкости и регулируют амплитуду модулированного поля до тех пор,пока амплитуда сигнала ЯМР не достигает максимального значения. Далее условия регистрации в процессе контроля вязкости остаются неизменными, а амплитуда сигнала регистрируется блоком 5 и ее значение служит характеристикой вязкости.

На фиг. 2 показана зависимость амплитуды .сигнала ЯМР для масла от амплитуды напряженности модулирующего поля. Частота модулирующего поля 60 Гц. Частота генератора спектрометра 13,5 МГц. Наличие максимума связано с уменьшением намагниченности при малых амплитудах модулирующего поля К л,од в связи с тем, что .i д Н (АН - ширина линии ЯМР).

Выбор периода модулированного поля, обусловлен тем, что релаксационные .процессы в образце должны закончиться к началу каждого последующего цикла прохождения. Если это условие не выполняется, наблюдается наложение сигналов от последующих и предыдущих циклов прохождения,что приводит К уменьшению точности измерения.

Эксперименты показывают, что оптимальным периодом модуляции является 3-5-кратное время поперечной релаксации жидкости.

Погрешность измерения вязкости составляет 5%. При усовершенствоЕ ании аппаратуры и увеличении объема образца погрешность может быть снижена на 1%.

Предлагаемый способ контроля вязкости обеспечивает быстродействие порядка 2с, что недостижимо известными способами.

,отн.ед.

А,отн.ед.

0,2

23i 5 Hfiod,9

Фиг.2