Способ измерения частоты вращения Советский патент 1988 года по МПК G01N24/08 

00

со о ел

СД

113

Изобретение относится к спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и предназначено для определения частоты вращения образцов в радио спектрометр ах с

Цель изобретения - повышение информативности и экспрессности при устранении влияния нестабильности статического магнитного поля на ошиб ки измерения.

На чертеже изображены сигналы яденой магнитной индукции, наблюдаемые при амплитудном детектировании вра- щаклдегвдся образца.

На чертеже представлено положение высокочастотного импульса 1 и сигналов 2 ядерной магнитной индукции, наблюдаемых от вращающегося образца, в зависимости от времени tp, при этом t, ,t2,...,t|, обозначают моменты времени, при которых наблюдаются максимумы сигналов ядерной маг- нитиой индукции, п - целое число, соответствующее порядковому номеру максимума сигнала ядерной магнитной индукции

Практическое осуществление предлагаемого способа измерения частоты вращения основано на импульсной ме- тодике наблюдения ЯМР. Образец, содержащий атомные ядра с не равным нулю магнитным моментом, помещают в статическое магнитное поле, воздействуют высокочастотным импульсным магнитным полем, перпендикулярным статическому полю, и регистрируют сигнал ядерной магнитной индукции, пропорциональный величине поперечной постоянному магнитному полю компонен ты ядерной намагниченности образца. При вращении образца сигнал 2 ядерной магнитной индукции состоит из совокупности спадающих максимумов, наблюдаемых в моменты времени t , tj, t3,...,t, соответствующие полным оборотам образца. Для определения частоты вращения за заданное целое число п оборотов образца измег ряют время tf, появления п-го максимума в сигнале и затем вычисляют эту

частоту fn - При п 1 полученt п

ный результат соответствует средней частоте врав1ения за один оборот, практически равный мгновенной частот вращения.

Пример. Используют когерентную аппаратуру импульсного ЯМР ла

5

0 5

0 .

5

5

бораторного исполнения, имеющего следующие технические данные: магнит постоянный со значением индукции магнитного поля 0,33 Тл в центре зазора величиной 45 мм и диаметром полюсных наконечников 300 мм; генератор высокочастотных колебаний обеспечивает на передающей катущке датчика ЯМР внутренним объемом 1500 мм и добротностью 30, амплитудное значение индукции перемениого магнитного поля не менее 3 мТл на частоте 14 МГц; приемный тракт имеет регулируемый коэффициент усиления по напряжению в пределах 10 - 10 , полосу пропускания 300 кГц, чувствительность 2 мкВ при соотнощении сигналгшум 2:1, времени неустойчивости 10 мкс.

Образец (стеклянную ампулу с водой или другой протонсодержащей жидкостью) помещают в датчик ЯМР, находящийся в зазоре постоянного магнита Настраивают аппаратуру для приема сигналов ядерной магнитной индукции от протонов. Приводят образец во вращение. Для этого в датчик нагнетают воздух. Скорость вращения образца возрастает при увеличении дебита воздушного потока. Высокочастотные импульсы тока от генератора подают в датчик, где возникает импульсное переменное магнитное поле. Ядерный индукционный сигнал переменного электрического напряжения из датчика поступает в приемный тракт, где он усиливается и дeтeктиpyeтc; o Затем его преобразуют пиковым вольтметром и, наконец, измеряют интервалы между максимумами индукционных сигналов измерителем временных интервалов. Осциллограф используют для визуального контроля сигналов ядерной магнитной индукции и грубого измерения временных интервалов между сигналами.

Испытания способа, проведенные с использованием в качестве образца дистиллированной воды и в качестве источника воздушного потока - бытового пылесоса, дают следующие результаты: в режиме стационарного вращения при различных дебитах воздушного потока временные промежутки между ближай- щими максимумами ядерных индукционных сигналов принимают значения 5 мс и более, что соответствует значениям частот вращения образца, рассчитанным по рабочей формуле, заключенным в интервале О - 200 об/с; в нестационарном режиме вращения на экране осциллографа наблюдают различия в временных промежутках последовательных ближайпшх интервалов между ядерными индукционными сигналами.

Формула изобретени

Способ измерения частоты вращения по сигналу ядерного магнитного .резонанса (ЯМР) , включаияций размещение вращающегося образца, содержащего

магнитные атомные ядра в статическом и перпендикулярном ему высокочастотном магнитных полях, отличающийся тем, что, с целью увеличения информативности и повышения экспрессности при устранении влияния

j

90552

нестабильности статического магнитного поля на ошибки измерения, высокочастотное магнитное поле подают в виде однократного импульса, статическое магнитное поле создают постоянным магнитом, регистрируют временной интервал t между импульсом высокочастотного магнитного поля и, одним из наблюдаемых максимумов сигнала ядерной магнитной индукции, а значение средней за заданное целое число оборотов п частоты вращения образца f, вычисляют из выражения

10

fn

п

tn

п

- порядковый номер iнаблюдаемого максимума сигнала ядерной магнитной индукции, равный числу оборотов.

Изобретение относится к ЯМР- спектроскопиио Цель - повышение информативности и экспрессности. На вращающийся образец, содержащий магнитные ядра, непрерывно воздействуют статическим магнитным полем и им- пульсно-переменным магнитным полем и измеряют интервалы времени между импульсом переменного магнитного поля и возникающими при этом максику- мами сигнала ядерной магнитной индукции, по которым судят о мгновенной и средней за определенное число оборотов частоте вращения. 1 ил а

А А

л: