iHa фиг. 1, 2, 3 и 4 приведены заБионмости, поясняющие описываемый способ; на фиг. 5 представлена структурная схема устройства для осуществления способа.
Если .кристаллическое вещество, содержащее ядра с отличным от нуля квадр польным моментом, пом естить в катушку радиочастотного контура, настроенного на резолансную для данной среды частоту, и периодически подавать радиочастотное поле в виде последовательности из «рямоугольлых, таК иазываемых, 90° и 180° радиоимпульсов {т. е. удовлетворяющих соответственно усло,
и H,t,,T., где 7 - гиромагнитное отношение ядра;
Я, амплитуда импульса радиочастотного
поля, „ - длительность импульса, разделенных интервалов времени т, через время 2т в катушке возникнет сигнал ЯКСЭ. Амплитуда этого сигнала при увеличении т изменяется по экспоненциальному закону
А ,
где Гг - время спин-счиновой релаксации, Ло - начальная амплитуда.
При периодической подаче на среду последователь н ости из трех импульсов радиочастотного поля 90°, 180° и 90° радионмнзльса в катушке возникнет сигнал стимулированного ЯКСЭ с амплитудой, изменяющейся в зависимости от интервала времени Тг 1меН;ду первым и третьим импульсом л о закону
А - А,,
где Ji
время €пин1рещеточной релаксации.
На измерительном трубопроводе размещают две группы катушек. Для измерения больших расходов в каждой группе содержится две возбуждающие и одна приемная катущки. В первую возбуждающую катушку подают серию 90° радиоим-пульсов, во вторую - серию i80° .импульсов. В первой группе катушки располагаются .па расстоянии /1 во второй - на расстоянии /2. Объем среды, на который в некоторый момент подействовала серия 90° радиоимпульсов, через время т переместится во вторую катушку и на него подействует серия 180° радиоимпульсов, а еще через время т в третьей приемной катушке возникнет сигнал ЯК-СЭ, аМ1Плитуда которого зависит от скорости (расхода) движения по закону
. То же самое происходит во второй грзппе
катушек, где возникает сигнал с амплитудой Л2. Скорость определяют как , где
A,.
1/ -/2 Г,//,;/1,
в .случае измерения малых расходов (скоростей) в каждую группу катушек .помещают дополпительную возбуждающую катушку на расстоянии // и l-i от первой катушки в каждой группе соответственно. Скорость в этом случае определяется по фор .муле
/ /
I, 2 1
.м.
где и 4 - расстояния от пер.зой до третьей катушки в каждой группе соответсизенно; Tj - дремя опин-решеточной релаксации, Л и Л2 - амллитуды сигнала стимулированного ЯКСЭ в первой и второй
группах катушек.
Устройство для реализации способа содержит задающий генератор /, к выходу которого подключено программирующее устройство 2, усилители мощности 3, 4, 5, 6,
7 и 5 подключенные к выходу программирующего устройства, катущки 9, 10, 1.1, 12, 13 и 14, размещенные ,на измерительном трубопроводе группами .и подключенные к вьгхода1М усР1лителей мощности, лриемные
катушки 15 и 16, подключенные к выходу приемных устройств i/7 и 18, измеритель отношений напряжений 19, подключенный к выходу прием.ников, и иидикаторлое устройство 20.
Задающий генератор .вырабатывает радиочастотное напряжение резонансной для данной среды частоты яде5рного квадрупольного резонанса. Программ.ирующее устройство 2 с соответствующими усилителями
мощности 3, 5 к 4, 6 для больших расходов формирует из радиочастотного напряжения 90° и 180° радиоимпульсы с определенной частотой повторения, поступающие в катушки 9, liJ :И 10, 12 соответственно. Квадрупольные ядра, имеющиеся в движущейся среде, подве(ргаются в некоторый момент времени в катушке 9 воздействию 90° импульса. Через время т i/V (где /i - расстояние между катушками, V - скорость
движения среды) ящра переместятся в катушку JO, где на н,их подействует 180° импульс, и еще через время т эти ядра возбудят в катушке /5 сигнал ЯКСЗ, регистрируемый приемным устройства.м 17. Аналогичлый процесс про/исходит в катзщках 11, 12 и 14, но гаоскольку (расстояние между ними другое, то амплитуда эха .в .цриемном устройстве 18 будет другой. Измеритель от.нощений напряжений 1-9 измеряет отношеиие амплитуд, которое затем поступает на
индикатор 20. Шкала индикатора отградуирована в значениях расхода (скорости) потока.
Б случае «ЗМерения малых расходов в каждой группе катушек действует три катушки воз буждения и иа поток действует
.последовательность 90°, 180° и 90° радиоимпульсов от катушек Я Ю и 13 в первой
: группе и катушек 11, 12 и 14 во второй группе, и измеряется сигнал стимулирован, ного ЯКСЗ. В остальном работа схемы ана. логична описанной выше.
Формула изобретения
1. Способ измерения расхода (окоро-сти) .кристаллической среды в закрытых трубо. проводах, о т л и Ч а ю ш, и и с я тем, что с целью повышения стабильности, чувствительности и точности измерения, на один и тот же объем текущей контролируемой .среды последовательно воздействуют двумя -серия1ми радиоимпульсов 90° и Ii80° с резонансной для контролируемой среды частотой ядерного квадрупольного резонанса и .измеряют возникший в этом объеме сигнал ядерного квадрулольного спинового эха (ЯКСЭ), ниже по потоку на аналогичный
объем контролируемой среды воздействуют аналогичными сериями радиоимпульсов со
сдвигом во времени, отдичиым от сдвига при первом воздействии, и так же измеря:,ют сигнал ЯКСЗ, по отношению этих сиг-налов судят о расходе (скорости) среды.
2. Способ по п. 1 отличающийся тем, что, с целью расширения пределов измерения в сторону малых расходов, на поток контроллруемой среды дополнительно воздействуют третьей серией радиоимпульсов 90° и измеряют сигналы стимулированного ЯКСЗ.
6. У|Стройство для осуществления способа по п. 1, включающее расположенные на измерительном трубопроводе две группы катушек, каждая из которых содержит две возбуждающих и одну приемную катушки, причем расстояния -между катушками в группах различны, задающий генератор резонансной для контролируемой среды частоты ядерного квадруполкного резонанса, подключенное к генератору программирующее устройство с усилителями мощности, подключенными к возбуждающим катуш1кам, приемные устройства, подключенные к приемныиМ катущкам, и измеритель отношения сигналов с индикатором, подключенный к выходам приемных устройств.
4. Устройство по п. 3, отличающеес я тем, что в каждую лруппу катушек введена дополнительная возбуждающая катущка с усилителем мощности, подключенным к выходу программирующего устройства.
-Источник информации, принятый во внима:н1ие при -экспертизе:
1. Автаракое свидетельство СССР № 216305, кл. G 01 F 1/00, 1967.
f- ЩКТп
fa..„.,1,..„.ф..„.„„
l.. 4
%г. /
idffls sao
Щ Ffj
.L.iL.,....
p:i:::::.L,.
%.
ч:;Тс:::1- ;:г5:;;:::::1;Сй±::::гй;-- Й М г i у vTi-/r V-i-} -f,.;d..-.-.
f- ,., .,;
. „--.v.rf-;, .-..-А.)- -.Л...-„.й. .l,.;-™.cw С-.,... „.. lu-.. ,- .-f--: - tj-r------c.- -N.-, - 1 .„„ f ™-
V : :-; «1 fil - Г-ч-тТу |-7fi-p|-
r№j.|i, ,, ..i
- p ,.s:
ЙТ.
;jlX-.
I 1
L-,-,.p.J
p- T i«M«J-- ™.,TU J. f 1.
I j . I i 7 s
.„„ki,..™-b.4,,ipj...:4.
«,-v,.J ..., ,-,-.,™-,l,1.,-,,..,.,,-l-.Jj,
.. --
:i
f- .--j
...-...-,-vi- ,...,:,- -i- ,n v
,,....1 I ,,,f.
. ---t -e - -™/f «
