Способ измерения концентрации Советский патент 1987 года по МПК G01N24/08 

11

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля на основе явления ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и может быть использовано для бесконтактного непрерывного из- мерения относительного количества компонентов как в неподвижных, так и в текущих дисперсных смесях.

Цепью изобретения является повышение чувствительности способа изме- рения концентрации.

Способ основан на том, что амплитуда ЯМР-сигнала компонента смеси пропорциональна количеству резонирующих ядер этого компонента, т.е. про- порционапьна его концентрации. Наиболее часто встречается случай, когда ядра двух компонентов смеси резонируют на одной частоте и дают ный ЯМР-сигнал поглощения. Для того, чтобы из суммарного сигнала вьщелить сигнал foro компонента, концентрацию которого требуется определить (в данном случае это компонент с меньшим временем релаксации) , используется различие спин-спиновых времен релаксации Т и Т двух компонентов. Если измерять амплитуду ЯМР-сигнала при уровне переменного магнитного поля, соответствующего максимуму ЯМР-сигнала компонента с меньшим временем релаксации, то вклад компонента с большим временем релаксации в измеряемый суммарный сигнал будет несколько уменьшен благодаря явлению насыщения Создание в зоне измерения перепада (градиента) напряженности iH снижает вкfEaд компонента с большим временем релаксации до пренебрежимо малой ве- личины, что позволяет считать измеряемый суммарный сигнал с высокой степенью точности, равным сигналу компонента с меньшим временем релаксации, и определять с лучшей чувст- . вительностью концентрацию этого компонента непосредственно по амплитуде ЯМР-сигнала поглощения.

Пример. Способ был испытан на текущей дисперсной смеси полиэфир и изоцианата. Объемная концентрация

6 2

полиэфира изменялась от О до 100%. Скорость течения жидкости 4 м/с, температура 20 С. Уровень переменного магнитного поля частотой 3 МГц был установлен по максимуму ЯМР-сигнала поглощения полиэфира при отсутствии в смеси изоцианата. Перепад напряженности постоянного магнитного поля ,3410 А/м был определен по формуле

лн Т )

27 /т; тГ

где Y 3,4 -10 Гц м/А (гиромагнитное отношение протона); Т 0,002 с (время спин-спиновой релаксации полиэфира); Т- 0,16 с (время спин-спиновой

релаксации изоцианата). Чувствительность данного способа превьшает чувствительность измерения концентрации известного способа в 3 раза.

Формула изобретения

Способ измерения концентрации компонента в дисперсной смеси, включащий одновременное воздействие на смесь постоянного и перпендикулярного ему переменного магнитных полей и измерение, амплитуды ЯМР-сигнала поглощения отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности измерения, амплитуду ЯМР-сигнала поглощения измеряют на уровне переменного магнитного поля, соответствующем максимуму ЯМР-сигнала поглощения: компонента с меньшим временем спин-спиновой релаксации, а в зоне измерения создают градиент напрясженности постоянного магнитного поля, причем вели- шну градиента вычисляют по формуле:

йН

ird;

т: )

2/гг/т;. т;

у - гиромагнитное отношение яд

ра;

и Т - время спин-спиновой релаксации компонентов смеси.

Изобретение относится к технике неразрушающого контроля на основе явления ядерного магнитного резонанса (5ШР), предназначено для бесконтактного непрерывного измерения концентрации компонента как в неподвижных, так и в текущих дисперсных смесях. Целью изобретения является повышение чувствительности измерения. Способ включает в себя одновременное воздействие на смесь постоянного и перпендикулярного ему переменного магнитных полей и измерение амплитуды ЯМР-сигнала поглощения. Амплитуду ЖР-сигнала поглощения измеряют при .уровне переменного магнитного поля; соответствующем максимуму ЯМР-сигнала поглощения компонента с меньшим временем релаксации. В зоне измерения создают градиент напряженности постоянного магнитного поля, зависящий от времен спин-спиновой релаксации компонентов смеси. с S3 (/; с io о СО Х