磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測

MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀系統(tǒng)是一款用于測試土壤等多孔介質(zhì)的專業(yè)分析儀器。儀器基于低場時域核磁共振原理。采用目前世界上極先進的核磁共振電子控制部件、專業(yè)的數(shù)據(jù)采集和分析軟件、以及對樣品分析所制定的測量規(guī)程。使得該儀器成為強有力的核磁共振分析的工具。 Soil-2290磁共振土壤分析儀通過測量樣品中不同含氫組分的弛豫時間信息。從而獲得樣品的相關(guān)信息。同時Soil-2290可滿足長時間在線測量。對于樣品因外部條件變化而引起的微觀結(jié)構(gòu)、裂縫變化。鹽類在孔隙中的形成。水分在樣品中的擴散等進行實時測量。通過前后測量結(jié)果的對比實現(xiàn)上述研究。核磁共振測量方法一類是測量非均勻磁場中不同時間產(chǎn)生的回波串的信號衰減包絡(luò)。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測

.規(guī)格化FID法的方法為：1. 所有測得的低于冰點的溫度下的FID信號以任一高于冰點的溫度的FID信號進行規(guī)格化；2. 在規(guī)格化后的FID曲線上確定，所有規(guī)格化后的FID曲線水平平行的點（即從該時間后，規(guī)格化話后的FID曲線水平平行）。則該時間點對于的FID信號的強度用于計算凍土中未凍水含量。 FIDx=(FID10-FID5)Tx/（T10-T5）+(FID5T10-FID10T5)/(T10-T5)----(1) 根據(jù)公式（1）確認不同溫度Tx下的FIDx的大?。浩渲蠪ID10、FID5分別為10℃和5℃時的FID信號強度，T10=10℃、T5=5℃。 Wu=FIDX60Wg/FIDX-----（2） 根據(jù)公式（2）計算x溫度下的凍土中的未凍水含量Wu，其中FIDx由公式（1）確認，F(xiàn)IDx60為x溫度下的FID信號在60us時的信號強度（60us時規(guī)格化后的FID曲線水平平行，對于不同樣品該時間點不同），Wg為樣品中的重力水含量。MAG-MED水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器供應商低場核磁共振弛豫分析儀軟件用在計算機上的上位機部分，實現(xiàn)向儀器通信發(fā)送控制指令。

水泥基材料是一種非常復雜的材料。 未水化的水泥以晶體礦物為主，但水化后的水泥基材料既含有晶態(tài)的鈣礬石、氫氧化鈣及未水化的水泥礦物，又有Ｃ-Ｓ-Ｈ凝膠及其它非晶態(tài)相，且水化產(chǎn)物以非晶態(tài)物質(zhì)為主。同時其結(jié)構(gòu)中既含有固態(tài)物質(zhì)，又有液態(tài)的孔溶液及氣孔。由于水泥基材料組份和結(jié)構(gòu)的復雜性，大部分的現(xiàn)代測試分析方法在研究水泥水化及其它過程時所能得到的信號不清晰（Ｘ射線衍射為典型），而核磁共振技術(shù)無此方面限制，它可表征水分在水泥基材料中的分布及傳輸，極大地促進水泥基材料的研究。

水泥基材料仍然是世界上極重要的工程材料之一。盡管水泥基材料廣闊應用到工程建設(shè)中已有很長 時間，然而鑒于測試手段的限制，人們對水泥的水化進程、水化過程中微觀結(jié)構(gòu)的形成及其與水泥基材料宏觀性能間的關(guān)系等內(nèi)容并不完全清楚。自核磁共振這一物理現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)以來，核磁共振測試技術(shù)已經(jīng)廣闊應用到生物制藥、食品安全和材料表征等領(lǐng)域。 近年來，隨著低場核磁共振技術(shù)的發(fā)展，其逐漸被應用到水泥基材料的研究中，它可以提供關(guān)于水泥基材料的孔隙率、 孔徑分布和水化動力學等方面的信息，成為表征水泥基材料的一種重要手段。增加核磁共振磁場強度能夠提高檢測的靈敏度，增加核磁共振磁場均勻性能夠提高弛豫信號質(zhì)量。

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。低場核磁設(shè)備一般采用永磁體，測試樣品介于兩磁極中心，通過激勵與信號處理即可得到穩(wěn)定。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應用介紹

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。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振檢測技術(shù)特點 測量目標原子核的特一性 由于不同的原子核在相同的磁場強度下。有不同的進動頻率。所以我們在測量某一原子核的信號時。不會受到其他原子核的干擾。如在測量1H原子核時不會收到19F原子核的干擾。反之亦然。 通過T1、 T2的測量，實現(xiàn)不同樣品的組分分析。 弛豫時間T1、 T2由樣品性質(zhì)決定。包括樣品中原子核所處物理化學環(huán)境、細胞環(huán)境、樣品中原子核數(shù)目、樣品的相態(tài)等。因此，分析樣品中目標原子核的T1、 T2值?？蓪崿F(xiàn)研究樣品的物理和化學性質(zhì)。 優(yōu)點： 直接測量，無需任何處理。 樣品無損傷分析，可進行重復測量。 環(huán)保、無毒、無任何副作用。 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。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測

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