小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)原理

相比于經(jīng)典的土壤水分測(cè)量方法，基于低場(chǎng)核磁的土壤水分相態(tài)分布探測(cè)技術(shù)具有操作步驟簡(jiǎn)單、測(cè)試過(guò)程便捷、成本投入較低的優(yōu)勢(shì)。另外，它還有專門(mén)使用的土壤水分測(cè)量軟件，實(shí)現(xiàn)了參數(shù)設(shè)置、定標(biāo)、測(cè)量、數(shù)據(jù)上傳、查詢過(guò)程的一體化，可以直接將測(cè)試結(jié)果實(shí)時(shí)傳輸?shù)诫娔X終端，結(jié)合自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)施菜地土壤管理的科學(xué)化和自動(dòng)化。另外，由于核磁共振測(cè)氫技術(shù)可以很好地區(qū)分不與固體顆?；蛉軇┫嗷プ饔玫淖杂伤徒Y(jié)晶水，以及物理化學(xué)鍵結(jié)合的結(jié)合水或不易移動(dòng)水，并且可以通過(guò)橫向弛豫特征峰面積與土壤含水率之間的線性關(guān)系推算出土壤含水量，從而可為土壤水分相態(tài)分布的檢出提供新的技術(shù)支持。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于土壤水分物性研究（自由水和束縛術(shù)含量)。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)原理

潤(rùn)濕性

自吸：已飽油巖樣放入吸水儀中，如果巖石親水，毛細(xì)作用下，水將自動(dòng)吸入巖石將巖石中的油驅(qū)替出來(lái)，驅(qū)替出的油浮于儀器頂部，體積能夠直接讀出；如果巖石有親油能力，則使用飽水巖樣，置入油中，倒置讀出驅(qū)出水量；由于巖石具有非均質(zhì)性，既親油又親水，一般同一巖樣重復(fù)做吸水驅(qū)油和吸油驅(qū)水實(shí)驗(yàn)；自吸離心法：除自吸外，利用離心機(jī)產(chǎn)生離心力將巖心毛管中可流動(dòng)的液體排除，得到總的可流動(dòng)毛管體積：水排比=自動(dòng)吸水量/（自動(dòng)吸水量+離心吸水（排油）量）；油排比=自動(dòng)吸油量/（自動(dòng)吸油量+離心吸油（排水）量）；自吸驅(qū)替法：與自吸離心法相似，不同在于將離心機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力改為將巖心裝入巖心夾持器中加壓進(jìn)行驅(qū)替；實(shí)驗(yàn)步驟：飽油（含束縛水）巖樣自吸水，測(cè)排油量C，巖心放入夾持器，水驅(qū)油測(cè)油量D；水驅(qū)后（含殘余油）自吸油，測(cè)排水量A，巖心放入夾持器，油驅(qū)水測(cè)水量B。油潤(rùn)濕指數(shù)=A/（A+B）水潤(rùn)濕指數(shù)=C/（C+D） 一站式磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域示例小型核磁共振儀器能夠從頻率維度、空間維度和時(shí)間維度信息表征物體特性。

基于低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)的土壤潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)探索 土壤的潤(rùn)濕性其本質(zhì)機(jī)制是水分進(jìn)入土壤后所發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)。水分進(jìn)入土壤后，其有兩個(gè)進(jìn)程，first個(gè)為快速吸收，這主要是由于干燥的有機(jī)物吸水、膨脹，形成凝膠，并產(chǎn)生微孔；第二個(gè)進(jìn)程主要體現(xiàn)在具有憎水性的土壤中，即土壤顆粒表面的憎水性有機(jī)物覆層與載體-土壤顆粒之間的連接，因水分的滲透作用而發(fā)生破壞，該過(guò)程伴隨少量的吸水量，且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)?；诘蛨?chǎng)時(shí)域磁共振技術(shù)，通過(guò)測(cè)量土壤樣品中的水分的橫向弛豫時(shí)間及其分布發(fā)現(xiàn)：當(dāng)憎水性土壤暴露在水分中足夠長(zhǎng)的時(shí)間，其與同類型的潤(rùn)濕性能優(yōu)異的土壤將達(dá)到相同或相似的水分分布平衡狀態(tài)?；诖耍蛨?chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)，為評(píng)價(jià)土壤的潤(rùn)濕性提供了一條可行的途徑：通過(guò)計(jì)算土壤樣品的加權(quán)平均T2橫向弛豫時(shí)間T2gm，即當(dāng)土壤樣品暴露于水中足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，其T2gm持續(xù)降低，并在3周后，降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，則說(shuō)明該土壤為憎水性土壤，潤(rùn)濕性能較差。 磁共振土壤分析儀，采用優(yōu)化的磁場(chǎng)強(qiáng)度、探頭系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)等硬件配置，功能強(qiáng)大的軟件分析系統(tǒng)，可對(duì)土壤樣品進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間在線精確測(cè)量，可為土壤潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)分析提供一種高效、快捷、精確分析途徑。

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(gè)帶電的自旋體產(chǎn)生一環(huán)形電流。從而形成微觀磁場(chǎng)?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(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)。物質(zhì)中的原子核磁場(chǎng)的指向是無(wú)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(chǎng)中原子核與磁場(chǎng)產(chǎn)生作用。沿著磁場(chǎng)方向定向排列。形成宏觀磁矩M0 NMR信號(hào)產(chǎn)生原理 1) 樣品進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域。樣品中中氫原子核的磁矩將沿著靜磁場(chǎng)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(fù)并產(chǎn)生核磁共振信號(hào) 低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快。靈敏度高、無(wú)損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。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(guò)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(jī)質(zhì)探測(cè)、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測(cè)、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。低場(chǎng)核磁設(shè)備一般采用永磁體，測(cè)試樣品介于兩磁極中心，通過(guò)激勵(lì)與信號(hào)處理即可得到穩(wěn)定。

MAGMED Cores HP20L 非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀技術(shù)優(yōu)勢(shì)： 1)非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀有高性能驅(qū)替系統(tǒng)。極大圍壓10000psi。極大驅(qū)替壓8000psi。極高溫度120℃； 2)非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀可測(cè)0.02毫升水樣。誤差±0.5%。并可對(duì)氣體。如甲烷等直接測(cè)量； 3)非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀特有T1-T2二維脈沖?？蓞^(qū)分樣品中不同的含氫組分。如水、油、氣、油母瀝青等； 4)非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀與石油巖芯領(lǐng)域國(guó)際前沿科研機(jī)構(gòu)合作。標(biāo)準(zhǔn)的非常規(guī)巖芯分析流程，全力技術(shù)支持；土壤和巖芯在多孔介質(zhì)中起到支撐和穩(wěn)定作用。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)原理

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對(duì)水泥基材料的水分含量和水分分布進(jìn)行研究。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)原理

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)用于土壤中的孔隙分布研究 土壤作為一種非穩(wěn)態(tài)多孔介質(zhì)，其在吸水過(guò)程中，孔隙狀態(tài)發(fā)生變化，并形成新的孔隙分布狀態(tài)。通常對(duì)土壤等多孔介質(zhì)中的孔隙定性分為3大類：微孔（micropores）、中孔（mesopores）、大孔（macropores）。當(dāng)孔隙中填充水時(shí)，由于水中的氫原子核在不同尺寸的孔隙中，受到的束縛強(qiáng)度不同?；诘蛨?chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)原理，當(dāng)氫原子在靜磁場(chǎng)中，受靜磁場(chǎng)作用，定向排列，形成宏觀磁矩，被一特定交變磁場(chǎng)激發(fā)后，吸收能量，使宏觀磁矩發(fā)生偏轉(zhuǎn)（90°、180°等），當(dāng)交變磁場(chǎng)撤除后，受靜磁場(chǎng)作用，宏觀此舉恢復(fù)到初始狀態(tài)，這一過(guò)程即共振。其中橫向弛豫時(shí)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(qiáng)烈，弛豫越快，T2越小。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)原理