高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質檢測原理

核磁共振是指處于靜磁場中的具有自旋屬性的原子核。如氫（1H）、氟（19F）、碳（13C）等。在另一交變磁場作用下自旋能級發(fā)生塞曼分裂。共振吸收某一特定頻率的射頻輻射的物理過程。低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術。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、巖芯等多孔介質領域。 低場核磁設備一般采用永磁體。測試樣品介于兩磁極中心。通過特殊的激勵與信號處理即可得到穩(wěn)定的核磁共振信號。主要測試參數包括縱向弛豫時間、橫向弛豫時間、自擴散系數等。其體積與重量較小。易于移動。而且操作簡單。易于維護。非常規(guī)巖芯磁共振分析儀特有T1-T2二維脈沖，可區(qū)分樣品中不同的含氫組分，如水、油、氣、油母瀝青等。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質檢測原理

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質低場核磁共振技術主要采用永磁體結構，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。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、巖芯等多孔介質領域。無損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質檢測系統(tǒng)水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯的油母與瀝青等有機質檢測分析。

與孔隙度、滲透率等常規(guī)物性參數不同，潤濕性是一個與儲層巖石礦物成分、孔隙流體數量和類型等有關的相對特征參數，并且其在油藏水驅開發(fā)過程中會發(fā)生一定程度的變化。根據核磁共振弛豫機制，T2譜上弛豫時間較長的核磁信號對應巖石中較大孔隙中的流體，T2譜上弛豫時間較短的核磁信號對應細微孔隙中的流體。 根據核磁共振T2譜，不只可以得到孔隙度、滲透率等儲層常規(guī)物性參數，而且與離心、水驅油等實驗技術相結合，還可以獲得可動流體百分數、剩余油微觀分布狀態(tài)等儲層評價所需的參數。

土壤中的水分傳輸機制與土壤污染 水分進入土壤后，將立即滲透至水分不受約束的區(qū)域，如不受約束的有機質中，形成凝膠相，不受約束礦物顆粒（粘土）的微孔中，顆粒與顆粒之間的孔隙中（中孔、大孔/毛細孔中），這一過程很短。然而隨著水分的進入，土壤的組分單元將與水分產生相互作用，如水分滲透進有機質與礦物顆粒的結合界面，從而阻斷之間的氫鍵連接、離子鍵連接、共價鍵連接等，甚至還伴隨著水解作用的產生，隨著這些約束的破壞，其產物如分離出的有機質和礦物顆粒進一步吸水，從而極終達到水分傳輸分布的平衡狀態(tài)，當如土壤失水干燥時，上述過程使可逆的，伴隨著凝膠相失水坍塌、有機質與礦物質在界面作用下，重新分型聚集，封閉微孔等。這一微孔打開/封閉的過程，將極有可能使污染物在土壤中聚集，從而形成土壤污染。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。

核磁共振弛豫分析設備通常使用永磁體產生磁場。其磁場強度較低。體積相對于核磁共振波譜儀和核磁共振成像設備要小得多。而且通常不含梯度模塊。所以價格相對很低（幾十萬人民幣）。基本沒有維護費用。物質的弛豫特性反映了物質內部原子核所處的化學環(huán)境以及分子之間的相互作用。所以弛豫特性能夠靈敏地反映出物體內物質所處環(huán)境的變化以及物體內不同物質 含量比例的變化。比如巖心中水的弛豫時間隨著孔隙的變小而變小、硫酸銅溶液的濃度越大其弛豫時間越短。因此。利用這一原理。弛豫分析技術能夠實現物體內物質的鑒別、物體內部的結構分析以及物質的定量分析。如牛奶摻假的檢測和定量分析、 木材和巖心的孔徑分布、種子中水分和油脂含量的測定以及油脂中固態(tài)脂肪含量的測定等等。低場核磁共振技術對儀器環(huán)境要求不高，具有操作簡單快捷、檢測速度快、對人體無輻射。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質應用領域示例

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質低場核磁共振技術主要采用永磁體結構，主要采集被檢測樣品的弛豫信息。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質檢測原理

MAGMED-Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀是用于測試土壤等多孔介質的分析儀。該系統(tǒng)主要用于對樣品水分物性。自由與束縛水。以及水分遷移的測量分析?？捎糜趯ν寥赖榷嗫捉橘|的孔隙度、孔隙大小分布的測量與分析。還可用于探測和研究樣品中的固體有機質。 Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀采用23MHz磁場強度及進口部件配置?？蓹z測到樣品中的微量含氫物質。在保證測量精度的同時。極大拓展了儀器的應用領域。如土壤修復情況評價、質地結構變化對水文特性的影響研究等。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質檢測原理

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