Расходомер жидкости Советский патент 1990 года по МПК G01F1/716 

Изобретение относится к измерениям расходов жидкости методом ядер кого магнитного резонанса (ЯМР),

Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерения расходов.

На фиг.1 показана структурная схема расходомера жидкости; на фиг,2 - временные диаграммы, характеризующие работу расходомера.

Расходомер содержит магнитную систему 1 поляризатора и анализатора, катушки 2 модуляции, соединенные с генератором 3 модуляции, трубопровод 4, выполненный в виде петли, обе ветви которой размещены внутри неподвижной относительно магнитной системы катушки 5 анализатора и обеспечивают перемещение жидкости в каждой из них в противоположных направлениях, механизм 6 для перемещения труВ момент отметки (фиг.2,б) нама ниченность находящейся в катушке 5 жидкости меняет знак, в течение некоторого времени t,, отмеченный уча ток выносится потоком из катушки пр этом намагниченность изменяется и после полного выхода метки принимае прежнее значение, равное намагничен ности неотмеченной жидкостис Далее, метка перемещается со скоростью теч ния жидкости вдоль замкнутого участ ка петли и опять попадает в катуш ку 5 анализатора, что приводит к из м енению намагниченности в объеме этой катушки. В момент прохождения 20 метки через катушку 5 анализатора знак средней намагниченности в объе ме катушки не меняется, так как при этом одна ветвь трубопровода заполнена отмеченной, а другая - неотме30

35

бопровода вдоль оси катушки анализатора, соединенный с трубопроводом и выполненный, например, в виде резьбо- 25 ченной жидкостью.

вого элемента, спиновый детектор 7, Таким образом, в сигнале с выхо- соединенный с катушкой анализатора, генератор 8 импульсов, выходы которого подключены к входам спинового детектора 7 и блока 9 измерения интервалов времени, устройство 10 индикации и синхронный детектор 11. Вход устройства 10 индикации подсоединен к выходу блока 9 измерения интервалов времени. Входы синхронного детектора 11 подсоединены к генератору 3 модуляции и спиновому детектору 7, а его выход подключен ко второму входу блока 9 измерения интервалов времени.

Расходомер работает следующим образом.

Измеряемая жидкость пропускается по трубопроводу 4. В постоянном поле магнитной системы Э поляризатора и анализатора она приобретает ядерную намагниченность и поступает затем в катушку 5 анализатора, в объеме которой попеременно производятся отметка и анализ ядерной намагниченности с помощью спинового детектора- 7, управляемого генератором 8 импульсов,При этом амплитуда радиочастотного поля в катушке анализатора 5 изменяется импульсным образом (фиг.2,а): про40

45

50

да синхронного детектора, пропорцио нальном намагниченности в катушке, содержится информация о времени выхода метки из катушки t, и времени перемещения метки вдоль петли t. Блок измерения интервалов времени осуществляет измерение интервалов времени t, и tz , обратно пропорциональных расходу. Устройство перемещения трубопровода вдоль оси катуш ки, представляющее регулируемый резь бовой элемент, соединенный с трубопроводом, позволяет изменять длину измерительного участка - замкнутой части петли.

Формула изобретения

Расходомер жидкости, содержащий трубопровод, установленный между по люсами магнитной системы, катушку модуляции, катушку анализатора, раз мещенную соосно на трубопроводе, и схему регистрации, соединенную с ка тушками модуляции и анализатора, о личающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измеряемых расходов, трубопровод выполнен в виде петли,

цессу отметки соответствует большая установленной в полюсах магнитной

катугаке и

анализатора, а регистра- .

ции - малая , оптимальная для наблюдения сигнала ЯМР.

В момент отметки (фиг.2,б) намагниченность находящейся в катушке 5 жидкости меняет знак, в течение некоторого времени t,, отмеченный участок выносится потоком из катушки при этом намагниченность изменяется и после полного выхода метки принимает прежнее значение, равное намагниченности неотмеченной жидкостис Далее, метка перемещается со скоростью течения жидкости вдоль замкнутого участка петли и опять попадает в катушку 5 анализатора, что приводит к из- м енению намагниченности в объеме этой катушки. В момент прохождения 0 метки через катушку 5 анализатора знак средней намагниченности в объеме катушки не меняется, так как при этом одна ветвь трубопровода заполнена отмеченной, а другая - неотме

5 ченной жидкостью.

Таким образом, в сигнале с выхо-

да синхронного детектора, пропорциональном намагниченности в катушке, содержится информация о времени выхода метки из катушки t, и времени перемещения метки вдоль петли t. Блок измерения интервалов времени осуществляет измерение интервалов времени t, и tz , обратно пропорциональных расходу. Устройство перемещения трубопровода вдоль оси катушки, представляющее регулируемый резьбовой элемент, соединенный с трубопроводом, позволяет изменять длину измерительного участка - замкнутой части петли.

Формула изобретения

Расходомер жидкости, содержащий трубопровод, установленный между полюсами магнитной системы, катушку модуляции, катушку анализатора, размещенную соосно на трубопроводе, и схему регистрации, соединенную с катушками модуляции и анализатора, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измеряемых расходов, трубопровод выполнен в виде петли,

установленной в полюсах магнитной

Изобретение относится к области измерения расхода жидкостей методом ядерного магнитного резонанса. Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение диапазона измеряемых расходов. Измеряемая жидкость поступает в трубопровод 4, выполненный в виде петли, проходит через катушку анализатора 5, где происходит изменение ее ядерной намагниченности, возвращается по петле в ту же катушку, где регистрируется сигнал ядерной намагниченности, а о расходе судят по интервалу времени между сигналами изменения и регистрации ядерной намагниченности. При изменении расхода жидкости петлю трубопровода 4 перемещают относительно катушки анализатора 5, увеличивая путь жидкости в зоне измерения. 2 ил.

амплитуда, обеспечивающая инверсию ядерной намагниченности жидкости в

системы с возможностью перемещения вдоль оси катушки анализатора.

«;

.Z