Устройство для регистрации сигнала ядерного магнитного резонанса Советский патент 1975 года по МПК G01N27/78 

1

Изобретение относится к области измерения времен релаксации Vl и расходов жирностей и может быть использовано в химии, нефтехимии и метрологии.

Известно устройство для регистрации сигнала ядерного магнитного резонанса (ЯМР) в движущейся жидкости, содержащее поляризатор и катушку регистрации, присоединенную к радиосхеме с двумя синхронными детекторами (СД) на выходе. Входы опорного напряжения обоих СД присоединены непосредственно к выходу генератора модуляции поля в катушке регистрации.

Один СД предназначен для регистрации амплитуды сигнала ЯМР, другой - для стабилизации поля.

Фаза опорного напряжения второго СД отличается на я/2 от фазы опорного напряжения первого СД. Поэтому при напряженности поля, обеспечивающей максимальный сигнал ЯМР на выходе первого СД, сигнал на выходе второго равен нулю, а с отклонением от этого значения сигнал на выходе второго СД появляется с противоположной полярностью.

Недостатком такого устройства является необходимость работы на боковой полосе частотной ЯМР , где Q - частота модуляции, так как только при такой частоте сигналы на выходах СД обладают вышеуказанным свойством. Однако при работе на боковой полосе амплитуда сигнала меньше, чем при работе с малой частотой модуляции. Это снижает отношение сигнала к шуму, приводя к уменьшению точности и диапазона измереНИИ.

Цель изобретения - обеспечить одновременное измерение расхода и стабилизацию поля при регистрации сигнала ЯМР не на ооковой полосе, а с частотой модуляции ij мень

ще ширины сигнала ЯМР, что в четыре раза

повышает отношение сигнала к шуму, прнъодя к значительному увеличению точности и

диапазона измерений.

Цель достигается тем, что вход опорного

напряжения одного СД присоединен к выходу генератора модуляции через блок удвоения частоты.

На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства.

Она содержит магнит 1 поляризатора, трубопровод 2, катушку модуляции поля 3, присоединенную к выходу генератора модуляции 4, катушку 5 регистрации сигнала ЯМР, надетую на трубопровод 2 и присоединенную ко

входу блока регистрации 6, на выходе которого имеются два синхронных детектора / и 8.

Вход опорного напряжения СД 8 подключен непосредственно к генератору модуляции

4, а вход опорного напряжения СД 7 подключен к генератору 4 через блок удвоения частоты 9. Выход СД 8 подключен к блоку стабилизации 10, регулирующему радиочастоту в блоке регистрации с целью подстройки ее под условие ЯМР в катушке 5. При работе устройства по трубопроводу 2 пропускается жидкость. В магните 1 она поляризуется и поступает в катушку регистрации 5, где дает сигнал ЯМР. Частота появления этого сигнала определяется частотой Q модуляции поля в катушке 3, задаваемой генератором 4. Эта же частота с выхода генератора 4 подается на вход опорного напряжения СД 8, поэтому при точном выполнении резонансных условий в катушке регистрации 5, когда сигнал ЯМР имеет частоту 2Q, на выходе СД 8 напряжение равно нулю. Когда же резонансные условия в катушке 5 нарушаются вследствие сдвига частоты генератора блока 6 и появляется сигнал ЯМР с частотой Q, на выходе СД 8 появляется напряжение. Оно поступает в блок 10, который меняет частоту в блоке регистрации 6 до тех пор, пока напряжение на выходе СД 8 станет равным нулю. Таким образом, с помощью СД 8 и блока 10 в катушке 5 автоматически поддерживаются резонансные условия. Однако при этом на выходе СД 8 напряжение поддерживается равным нулю, поэтому сигнал СД 8 нельзя использовать для измерения расхода, времени релаксации, состава жидкости и т. д. Для регистрации сигнала служит СД 7. Так как при выполнении резонансных условий в катущке 5 сигнал ЯМР имеет частоту 2Q, то для регистрации этого сигнала с помощью СД 7 на выход его опорного напряжения подается напряжение с генератора 4 через блок удвоения частоты 9. При этом напряжение на выходе СД 7 пропорционально амплитуде сигнала ЯМР, а его знак определяется полярностью намагниченности жидкости в катущке 5. В качестве схемы 6, генератора 4, СД 8 и схемы 10 могут быть использованы блоки прибора Ш 1 - 1, в качестве СД 7 - прибор СД 1. Удвоитель частоты 9 - двухполупериодный выпрямитель. Предмет изобретения Устройство для регистрации сигнала ядерного магнитного резонанса (ЯМР), включающее поляризатор, катушку модуляции, соединенную с генератором модуляции, катуш-ку регистрации, подключенную к схеме регистрации, имеющей на выходе два синхронных детектора, выход одного из которых связан с блоком стабилизации резонансных условий, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности регистрации амплитуды, выход генератора модуляции соединен со входом опорного напряжения второго синхронного детектора через удвоитель частоты.