Импульсный ямр спектрометр Советский патент 1981 года по МПК G01N24/00 

ёмник, блок измерения массы, вычислительное устройство и блок регистрации, содер жит датчик с переменной геометрической емкостью, блок автоматической подачи и эвакуации эквивалентного вещества, блок объемного дозирования и подачи пробы, блок эвакуации пробы, блок автоматического управления, блок сравнения и уставок амплитуд эхо-сигналов, блок контроля времени релаксации, при этом блок дозирования и подачи пробы сочленен трубопроводом с датчиком, по центру которого установлена переменная геометрическая емкость, соединенная гидравлическим каналом с блоком автоматической подачи и эвакуации эквивалентного вещества, вход которого соединен с выходом блока автоматического управления, другие выходы которого соединены с блоком дозирования и подачи пробы, блоком эвакуации пробы, измерителем массы, программным устройством, блоком сравнения и уставок амплитуд эхо-сигналов, блоком контроля времени релаксации, вычислительным устройством, а выходы приемника соединены со входами вычислительного устройства, блоком сравнения и уставок амплитуды эхо-сигналов, блоком контроля времени релаксаций, которые соединены между собой, выход блока измерения массы - со входом вычислительного устройства и, кроме того, обратной связью блок автоматического управления соединен с блоком сравнения и уставок амплитуды эхо-сигналов, блоком контроля времени релаксаций, вычислительным устройством и блоком регистрации.

После поступления пробы исследуемой среды в датчик переменная геометрическая емкость заполняется эквивалентным веществом до получения измеренного значения амплитуды эхо-сигнала, равного наперед заданному значению на блоке сравнения и уставок амплитуд эхо-сигналов.

Суммарное значение амплитуд эхо-сигналов содерл ит количественную характеристику измеряемого вещества пробы и эквивалентного вещества, время релаксации которого соответствует измеряемому. Это дает возможность значительно увеличить амплитуду эхо-сигнала, а следовательно, производить измерения компонентов веществ среды раздельно. Таким образом, проводя измерения амплитуды эхо-сигнала пробы среды и эквивалентного вещества, а затем, удалив пробу из датчика, измеряем амплитуду эхо-сигнала эквивалентного вещества, введенного в переменную емкость и, проводя несложные вычисления, получим количественное значение вещества и качественное значение исследуемой среды.

На чертеже изображена блок-схема импульсного спектрометра.

Спектрометр содержит блок 1 дозирования и подачи пробы, соединенный трубопроводом с датчиком 2, блок 3 эвакуации проГы, соединенный трубопроводом с блоком 4 измерения массы и датчиком 2.

Датчик 2 помещен в меладуполюсный зазор поляризующей магнитной системы 5. По центру датчика 2 установлена переменная геометрическая емкость 6, соединенная гидравлическим каналом с блоком 7 автоматической подачи и эвакуации эквивалентного

вещества. Электрический канал соединяет программное устройство 8, выход которого соединен с входом передатчика 9. Датчик 2 соединен с выходом передатчика 9 и входом приемника 10. Выходы приемника 10

соединены с блоком 11 сравнения и уставок амплитуд эхо-сигналов, блоком 12 контроля времен релаксации и вычислительным устройством 13. В свою очередь, выход блока 12 соединен

с входом блока 11, выходы которых соединены с входами блока 14 автоматического управления. Выходы блока 14 соединены с входами блоков 1, 3 и 4, программного устройства 8, блока 7 и вычислительного устройства 13.

Выходы вычислительного устройства 13 соединены с входами блоков 14 и 15, а входы- с выходами блока 4 и приемника 10. В свою очередь, блок регистрации 15 соединен обратной связью с блоком 14 автоматического управления.

Спектрометр работает следующим образом.

Влок дозирования 1 подает в датчик 2

пробу исследуемой среды заданного объема. С блока 14 поступает разрешающий сигнал посылки серии зондирующих импульсов с программного устройства 8 в передатчик 9, а с передатчика 9 - па датчик 2. Амплитуды эхо-сигналов, усиленные приемником 10, поступают на блок И. При сравнении с заданным значением амплитуды эхо-сигнала уставки амплитуды эхосигнала измеренного будет значительно меньше в первый момент. Сигнал о разности амплитуд поступает па блок 14, который запускает блок 7, при этом эквивалентное вещество поступает в переменную емкость 6 до достижения значения амплитуды

измеряемого эхо-сигнала, амплитуды заданной уставки с заданной точностью на блоке 11.

По поступающим сигналам с приемника 10 измеряется время релаксации веществ

многокомпонентной среды и определяется в выбранной временной точке отсчета амплитуды эхо-сигнала влияние времен релаксации других сред на блоке 12. В случае перекрытия времен релаксаций

двух веществ временная точка отсчета амплитуды эхо-сигналов измеряемого вещества сдвигается по временной оси до исключения влияния других веществ. В новой точке отсчета измеренная амплитуда эхо-сигнала сравнивается с уставкой,

соответствующей выбранной точке на бло ке 11.

При достижении значения измеряемой амплитуды эхо-сигнала с значением уставки и достижения заданной точности сигналы с блоков 11 и 12 постунают на блок 14, который подает командный снгнал вычислительному устройству 13 на запоминание значения измеренной амнлитуды эхо-сигналов (или группы амплитуд).

Одновременно с блока 14 поступают командные сигналы .на блок 3 и измеритель4 массы, нри этом среда пробы перемещается из датчика 2 в приемную емкость измерителя 4 массы, измеренное значение массы фиксируется вычислительным устройством и производится сброс пробы.

Прн фиксации измеренного значения массы вычислительное устройство посылает сигнал на блок 14 автоматического управления, который блокирует блок 11 и блок 12 и производится измерение амплитуды эхо-сигнала в той же временной выборке эквивалентного вещества, введенного в переменную геометрическую емкость 6, который с приемника 10 поступает в вычислительное устройство 13.

При поступлении в вычислительное устройство 13 амплитуды (или группы амплитуд) эхо-сигналов от вещества пробы и эквивалентного вещества, амплитуды (или группы амплитуд) эхо-сигналов эквивалентного вещества и значения массы пробы, производится вычисление количества измеряемого вещества.

Качество среды определяем как отношение значения измеренного количества вещества к массе пробы вещества.

На блоке 15 регистрации производится цифропечать результатов измерений и выислений, после чего с блока поступает сиггал на блок 14, приводя все блоки спектрометра в исходное первоначальное состояние.

Спектрометр позволяет повысить чувствительность и точность измерений, возможность определения малых количественных значений веществ в многокомпонентной среде, а также повысить производительность оборудования и труда при переработке сырья; сохранить качество сырья при хранении; получить больший выход готового продукта за счет белое полного выделения его из сырья.

Формула изобретения

Импульсный ЯМР спектрометр, преимущественно для количественного и качественного анализа сред, содержащий программное устройство, передатчик, поляризующую магнитную систему, датчик, прнемник, блок измерения массы, вычислительное устройство и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и точности измерений при анализе парадгетров качества многокомпонентных сред, он содержит датчик с переменной геометрической емкостью, блок автоматической подачи н эвакуации эквивалентного вещества, блок объемного дозирования и подачи пробы, блок эвакуации пробы, блок автоматического управления, блок сравнения и уставок амплитуд эхо-сигналов, блок контроля временн релаксаций, при этом блок дозирования и подачи пробы сочленен трубопроводом с датчиком, по центру которого установлена переменная геометрическая емкость, соединенная гидравлическим каналом с блоком автоматической подачи и эвакуации эквивалентного вещества, вход которого соединен с выходом блока автоматического управления, другие выходы которого соединены с блоком дозирования и подачи пробы, блоком эвакуации пробы, измерителем массы, программным устройством, блоком сравнения и уставок амплитуд эхо-сигналов, блоком контроля времени релаксации, вычислительным устройством, а выходы приемника соединены с входами вычислительного устройства, блоком сравнения и уставок амплитуды эхо-снгналов, блоком контроля времен релаксаций, которые соединены

между собой, выход блока измерения массы - со входом вычислительного устройства и, кроме того, обратной связью блок автоматического управления соединен с блоком сравнения и уставок амплитуды

эхо-сигналов, блоком контроля времени релаксаций, вычислительным устройством и блоком регистрации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Проспект фирмы «Brukker «Импульсные МПР-спектрометры с переменной частотой.

2. Импульсный ЯМР спектрометр ХР 1/8. Рекламный проспект фирмы «Брукер ФРГ

(прототип).