Способ измерения времени релаксации жидкости Советский патент 1977 года по МПК G01N27/78 

1

Способ предназначается для определение концентрации парамагнитных ионов и свободных радикалов в растворах и может найти применение в химии, радиохимии, электрохимии, гальванических производствах, электрометаллургии.

Известен способ измерения времени релаксации на основе ядерного магнитного резонанса (ЯМР), включающий операции инверсии ядерной намагниченности и регистрации сигнала ЯМР при наличии и отсутствии инверсии. Однако известный способ не позволяет проводить измерения времени релаксации без отбора проб непосредственно в технологическом процессе.

Наиболее близким техническим решением., (прототипом) является способ измерения времени релаксации (Т) жидкости путем ее поляризации сильным магнитным полем, пропускания по двум каналам разного объема и последующей регистрации амплитуд сигналов ЯМР. Его недостатком является необходимость переключения каналов. Переключение каналов трудно автоматизировать; кроме того, при переключении неизбежен гидравлический удар, в результате которого меняется настройка устройства для регистрации сигнала А, что приводит к понижению точности измерений.

Целью изобретения является автоматизация и повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что жидкость пропускают по двум каналам одновременно, в одном изканалов производятинверсию ядерной намагниченности и регистрируют амплитуду сигнала ЯМР при наличии и при отсутствии инверсии.

Схема устройства для измерения времени релаксации предлагаемым способом приведена на чертеже.

Оно содержит поляризатор 1, катущку 2 и схему 3 для регистрации сигнала ЯМР, каналы 4, 5 для протекания жидкости, катушку 6 для инверсии намагниченности, присоединенную к генератору 7.

Устройство работает следующим образом.

Протекая по объему поляризатора 1 жидкость поляризуется, то есть в ней возникает ядерная намагниченность MQ, при протекании жидкости по каналам 4 и 5, расположенным в слабом магнитном поле, ядерная намагниченность уменьшается. На выходе канала 4 намагниченность равна

М - , на выходе канала 5 намагниченность равна

М, где , - объем каналов 4 и 5, q - расход жидкости, TI - время релаксации. Если расходы жидкости в каналах 4 и 5 одинаковы, то в катушку 2 постунает жидкость с ядерной намагниченностью / И ZL MO -qT, --ЧТ - - I о 22 V Этой величине пропорциональна амплитуда сигнала, ЯМР AI на выходе схемы 3. Если с помощью генератора 7 в катушке 6 создается резонансное переменное поле, производящее инверсию ядерной намагниченности в канале 5, то на выходе канала 5 намагниченность Ml,V,lqT, и средняя намагниченность в катущке 2: у, Ji M + MS (, -чт. Этой величине пропорциональна амплитуда сигнала ЯМР AZ, получаемая на выходе схемы 3 при наличии инверсии намагниченности в катушке 6. Измерив амнлитуды сигнала AI (без инверсии намагниченности) и AZ (при наличии ийверсии намагниченности) можно определить время релаксации по формуле: где АУ - разность объемов каналов 5 и 4. В качестве поляризатора 1 был. использован магнит с индукцией 0,5 т, в качестве схемы 3 серийный прибор Е11-2, в качестве генератора 7 прибор ГЗ-33. Сигнал с выхода синхронного детектора схемы 3 регистрировался самопищущим вольтметром ЭПП-09. Способ обеспечил измерение TI с относительной погрешностью около 2%, которая в 2,5 раза меньше погрешности, обеспечиваемой прототипом. Способ дает возможность автоматизации измерений путем периодического включения и выключения генератора 7. Формула изобретения Способ измерения времени релаксации жидкости путем ее поляризации сильным магнитным полем, пропускания по двум каналам разного объема и последующей регистрации амплитуд сигналов ЯМР, отличающийся тем, что, с целью автоматизации и повышения точности измерений, жидкость пропускают по двум каналам одновременно, в одном из каналов производят инверсию ядерной намагниченности и регистрируют амплитуду сигнала ЯМР при наличии и при отсутствии инверсии.