Ядерно-магнитный резонансный расходомер Советский патент 1986 года по МПК G01F1/716 

to

о:

СХ)

со ел

СП Изобретение относится к устройствам для измерения расхода жидкостей и может быть использовано в химической, нефтехимической, топливной промышленности для бесконтактного измерения расхода жидких сред,- дающих сигнал ядерного магнитного резонанса Известен ядерно-магнитный резонан сный (ЯМР) расходомер жидкостей с. воздействием на жидкость постоянным магнитным и высокочастотным.электромагнитным полями, в котором датчик ЯМР - анализатор выполнен в виде ка тушки, охватывающей участок трубопро вода, изготовленного из изоляционног материала и размещенного между полюсами постоянного магнита 1 . В расходомере подобного типа полу чение информации о расходе возможно только в моменты возникновения ЯМР, т.е. когда выполняются условия Otj, Wo, где , г - круговая частота высокочастотного электромагнитного поля; - гидромагнитная постоянная резонирующих ядер жидкое- ти; HO - напряженность постоянного магнитного поля анализато ра. В силу причин, определенных теорией, ЯМР является относительно узко полосным эффектом. Расстройки резонансных условий по частоте и) или по полю HO, на 0,63% (что вполне реально в стандартном температурном диапазоне) приводит к исчезновению сигнала ЯМР, так как происходит 25-кратная расстройка в пересчете на ширину резонанса. Если генератор высокочастотного электромагнитного поля может быть выполнен с высокой ,стабильностью, то изменения напряжен ности постоянного магнитного поля от температуры и старения не поддаются контролю, что ограничивает область применения и эксплуатационные характеристики ЯМР расходомера. Известно также устройство -для регистрации сигнала ЯМР в проточной жидкости, содержащее расположенные вдоль трубопровода из немагнитного материала магниты поляризатора и ана лизатора, анализатор, содержащий при емную катушку, присоединенную к схеме регистрации сигнала ЯМР, и блок стабилизации резонансных условий 2 6 Недостатком известного устройства является то, что стабилизация резонансных условий, заключающаяся в ав-. томатической подстройке частоты.(АПЧ) высокочастотного электромагнитного поля, возможна только при наличии сигналов ЯМР от проточной жидкости, Включение этого устройства при незаполненном трубопроводе не гарантирует его работоспособность при . дальнейшем заполнении проточной жидкостью, если температурные условия отличаются от тех, при которых производилась настройка схемы. Наличие воздущных включений оказывает сильное дестабилизирующее действие на АПЧ и может привести к срыву работы. Целью изобретения является расширение температурного диапазона измерения расхода за счет создания в анализаторе условий получения .сигнала ЯМР при отсутствии проточной жидкости. Указанная цель достигается тем, что в ядерно-магнитном резонансном расходомере, содержащем расположенные вдоль трубопровода из немагнитного материала магниты поляризатора и анализатора, анализатор, содержащий приемную катушку, присоединенную к схеме регистрации сигнала ядерно-магнитного резонанса, и блок стабилизации резонансных условий, анализатор снабжен кюветой с наполнителем, обеспечивающим ядерно-магнитный резонанс на частоте, совпадающей с резонансной частотой .измеряемой среды, причем кювета размещена коаксиально вокруг трубопровода и приемной катушки; Курпус кюветы может быть вьшолнен из материала., отражающего электромагнитное поле на частоте ядерно-магнитного резонанса без искажения постоянного магнитного поля анализатора, . причем внутренний диаметр кювет) в 42 раз больпш внешнего диаметра трубопровода. На чертеже изображен предлагаемый расходомер. Расходомер состоит из магнитной системы поляризатора 1, магнитной системы анализатора .2, трубопровода 3 с диэлектрическими стенками. Между полюсами магнитной системы анализатора находится приемная катушка 4, присоединенная к схеме 5 регистрации ЯМР, которая имеет связь с блоком стабилизации 6 резонансных

1. ЯДЕРНО-МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНСНЫЙ РАСХОДОМЕР, содержащий расположенные вдоль трубопровода из немагнитного материала магниты поляризатора и анализатора, анализатор, содержащий приемную катушку, присоединенную к схеме регистрации сигнала ядерно-магнитного резонанса,и блок стабилизации резонансных условий, отличающийся тем, что, с целью расширения температурного диапазона измерения, анализатор снабжен кюветой с наполнителем, обеспечивающим ядерно-магнитный резонанс на частоте, совпадающей с резонансной частотой измеряемой среды, причем кювета размещена коаксиально вокруг трубопровода и приемной катушки. 2. Расходомер по п. 1, о т л ичающийся тем, что корпус кюветы выполнен из материала, отражающего злектромагнитное поле на частоте ядерно-магнитного резонанса без с $ искажения постоянного магнитного поля анализатора, причем внутренний (Л диаметр кюветы в -чТ раз больше внещнего диаметра трубопровода.