小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)原理

來源: 發(fā)布時間:2024-04-19

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振(NMR)基本原理: 帶自旋的原子核(1H) 1) 一個帶電的自旋體產(chǎn)生一環(huán)形電流。從而形成微觀磁場?自旋磁矩; 2) 自旋磁矩與一般的小磁鐵一樣具有南北極; 3) 在無外加磁場時。物質(zhì)中的原子核磁場的指向是無規(guī)則分布的。宏觀磁矩M0為0宏觀磁矩M0的形成; 4) 置于靜磁場中原子核與磁場產(chǎn)生作用。沿著磁場方向定向排列。形成宏觀磁矩M0 NMR信號產(chǎn)生原理 1) 樣品進入檢測區(qū)域。樣品中中氫原子核的磁矩將沿著靜磁場方向排列并形成宏觀磁矩M0 2) 施加特定頻率激發(fā)脈沖。宏觀磁矩定向偏轉(zhuǎn) 3) 脈沖結(jié)束。宏觀磁矩定向恢復并產(chǎn)生核磁共振信號 低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術(shù)。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點。已廣闊應(yīng)用在食品品質(zhì)控制、非酒精性脂肪肝等代謝疾病、石油勘探、水泥水化過程分析、水泥基材料不同配方選擇、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固體有機質(zhì)探測、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振弛豫分析技術(shù)是核磁共振技術(shù)的一個分支被應(yīng)用在各個行業(yè)。小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)原理

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孔隙度:巖石中孔隙體積V_p(或巖石中未被固體物質(zhì)填充的空間體積)與巖石總體積V_b的比值,用希臘字母?表示:?=V_p/V_b×100%

1)***孔隙度:巖石總孔隙體積V_p與巖石總體積V_b之比:?_a=V_p/V_b×100%

2)連通孔隙度:巖石中相互連通的孔隙體積V_c與巖石總體積V_b之比:?_c=V_c/V_b×100%

3)有效(含烴)孔隙度:巖石中含烴類體積V_e與巖石總體積V_b之比:?_e=V_e/V_b×100%

4)流動孔隙度:流體能在其內(nèi)自由流動的孔隙體積V_ff與巖石總體積V_b之比:

?_ff=V_ff/V_b×100%

?_a>?_c≥?_e>?_ff 高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)液體飽和度檢測江蘇麥格瑞電子科技有限公司堅持“人才是首要生產(chǎn)力”中心理念。

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核磁共振對天然巖石飽和油、水兩相的不同潤濕性狀態(tài)研究表明:核磁共振弛豫譜在反映儲層巖石潤濕性變化過程的準確性和敏感性,與常規(guī)潤濕性評價方法相比其具有實驗效率高、無需多次改變巖石原始流體飽和度分布狀態(tài)等優(yōu)點。核磁共振技術(shù)能夠較為準確地評價地下油氣藏儲層巖石的潤濕性特征,而且可以反映潤濕性發(fā)生變化的微觀機制,儲層巖石潤 濕性動態(tài)演化不只與原油組成有關(guān),而且與黏土含量及其類型密切相關(guān)。核磁共振在巖心高溫老化過程中發(fā)現(xiàn)T2弛豫時間較短的核磁信號變化幅度較小, 而T2弛豫時間較長的核磁信號變化較為明顯,認為老化過程 中巖石潤濕性變化主要發(fā)生在較大孔隙中。

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)低場核磁共振技術(shù)主要采用永磁體結(jié)構(gòu),磁場強度一般在1.0 T以下,主要采集被檢測樣品的弛豫信息。它的特點是研究原子核在磁場中的一些特性。能提供核周圍的分子或環(huán)境的信息。并且氫核有極強的磁共振信號極容易被儀器探測。 低場核磁共振射頻探頭性能: 1) 探頭由射頻線圈和調(diào)諧匹配電路組成。是射頻磁場的發(fā)生裝置。也是核磁信號的接收裝置。 2) 探頭性能直接影響核磁共振信號的接收靈敏度。低性能探頭會導致核磁共振信號的降低甚至丟失。 3) 探頭性能直接決定核磁系 統(tǒng)的測量準確度。 低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術(shù)。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點。已廣闊應(yīng)用在食品品質(zhì)控制、非酒精性脂肪肝等代謝疾病研究、石油勘探、水泥水化過程分析、水泥基材料不同配方選擇、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固體有機質(zhì)探測、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對混泥土的耐久性進行分析。

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靜磁場是核磁共振產(chǎn)生的必要條件之一。在低場核磁共振弛豫分析儀中主要使用永磁體產(chǎn)生靜磁場。核磁共振磁體的主要指標有磁場強度、磁場均勻性、磁場的溫度穩(wěn)定性。增加磁場強度能夠提高檢測的靈敏度。磁場均勻性的增加能夠提高弛豫信號的質(zhì)量。 磁場的溫度穩(wěn)定性則限制了磁體的使用環(huán)境。 永磁體的磁場強度主要受限于磁體材料。得益于稀土材料的發(fā)現(xiàn)和使用。 磁場溫度的穩(wěn)定性主要從材料和磁體的工作環(huán)境兩個方面改進。使用釤鈷材料的磁體能夠更好的實現(xiàn)磁體溫度的穩(wěn)定;使用一個磁體恒溫系統(tǒng)能夠確保磁體的工作溫度在很小的 范圍內(nèi)波動。極大地提高了磁場的穩(wěn)定性。江蘇麥格瑞電子科技有限公司立志成為磁共振儀器行業(yè)及磁共振技術(shù)應(yīng)用的先驅(qū)者、引導者、合作者!低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測系統(tǒng)

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可研究水泥基材料的微觀結(jié)構(gòu)、裂縫變化。小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)原理

磁共振橫向弛豫時間T2是描述氫原子核弛豫快慢的特征參數(shù),其大小反應(yīng)了氫原子核所處的環(huán)境,即束縛的越強烈,弛豫越快,T2越小。基于此,當土壤中充滿水,通過對土壤樣品T2弛豫時間的測量及T2弛豫時間的一維反演分布,可獲得3-4個明顯的譜峰,分別對應(yīng)微孔、中孔、大孔及完全自由水,每個譜峰的積分面積對應(yīng)該類型孔隙所占的比例,從而對土壤中的孔隙分布做出評價分析。通常微孔和潛力束縛水對應(yīng)的T2為0.1-60ms之間,譜峰在60-300ms之間則表征中孔中水,大孔中的水對應(yīng)的譜峰在300-1000ms之間,而完全自由水(Bulk water)的弛豫時間2s-3s之間。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀,配備22MHz靜磁場,能夠有效提高信號的信噪比,探頭死時間小于15us,極短回波時間0.08ms,能夠精確、全力的采集土壤樣品中所有孔徑對應(yīng)的弛豫時間信號,為土壤的孔隙分布研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)原理