Устройство для измерения начальной амплитуды импульсных сигналов ядерного магнитного резонанса

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам измерения начальной амплитуды импульсных сигналов ядерного магнитного резонанса (ЯМР), и может быть использовано при построении импульсной аппаратуры, основанной на нестационарном методе наблюдения сигналов ЯМР, предназначенной для определения влажности и масличности твердых материалов и веществ, коллекторских свойств горных пород и т.п. Целью изобретения является повышение точности измерения начальной амплитуды импульсных сигналов ЯМР. Трехканальный блок выборки и запоминания, два вычитающих устройства и усилителя, а также ключ позволяют исключить систематическую ошибку, обусловленную сдвигом нулевой линии. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 5 G 01 N 24/08

Q jjpfjjI) pг е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ CBMPETEflbCTBY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР . (21) 4312865/31-25 (22) 05. I0.87 (46) 15. 02, 90. Бюл. №- 6 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Б.Е. Рыцар (53) 539. 143. 43 (088. 8) (56) Орлов Г.Л. и др. Измерение сигнала ядерно-магнитного каротажа.

Нефть и газ. Изв.ВУЗов, № 9, 1967, с. 85, Авторское свидетельство СССР

¹ 661323, кл. G 01 N 24/08, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАЧАЛЬНОЙ АМПЛИТУДЫ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройИзобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам измерения начальной амплитуды импульсных сигналов ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и может быть использовано при построении импульсной аппаратуры, основанной на нестационарном методе наблюдения сигналов ЯМР, предназначенной для определения влажности и масличности твердых материалов и веществ, коллекторских свойств горных пород и т.п.

Целью изобретения — повьппение точности измерения начальной амплитуды импульсных сигналов ЯМР.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения начальной амплитуды импульсных сигналов ЯМР.

2 ствам измерения начальной амплитуды импульсных сигналов ядерного магнитного резонанса (ЯМР). и может быть использовано при построении импульсной аппаратуры, основанной на нестационарном методе наблюдения сигналов

ЯМР, предназначенной для определения влажности и масличности твердых материалов и веществ, коллекторских свойств горных пород и т.п. Целью изобретения является повышение точности измерения начальной амплитуды импульсных сигналов ЯМР. Трехканальный блок выборки и запоминания, два вычитающих устройства и усилителя, а также ключ позволяют исключить систематическую ошибку, обусловленную сдвигом нулевой линии. 1 ил.

Устройство содержит программатор 1, приемно-передающую систему (ППС) 2, формирователь гпгпульсво (ФИ) 3, трехканальный блок выборки и запоминания (БВЗ) 4, первое и второе вычитающие устройства 5 и 6 соответственно, первый усилитель 7, компаратор 8 (нормально разомкнутый) ключ 9, второй усилитель 10,регистратор 11.

Устройство работает следующим образом.

Программатор 1 вырабатывает, например, многоимпульсную последователь.ность Карра-Парселла-Мейбумма-Гилла, в результате которой на выходе IIIIC 2 появляются эхо-сигналы с амплитудами А„, которые в случае сдвига нулевой линии с равны

1543318 ехр(- —,") + с, и = 1,2,3,..., (1) и<, а где А — начальная амплитуда сигнала, n u — моменты времени появления эхо-сигналов, 5

Т вЂ” время спин-спиновой релак2 сации.

С помощью импульсов ФИ 3 в трехКанальном БВЗ 4 происходит стробирование амплитуд эхо-сигналов А в моменты времени и ь.по следующей программе. Сначала на первом периоде последовательности эхо-сигналов при

Л заданном интервале времени i в программаторе. 1 ФИ 3 вырабатывает в моменты времени ь, 2 и 3 с, что приводит к появлению на выходах БВЗ 4 уровней напряжения Ч,, V и V> соответственно. На втором периоде импуль- 20 сной последовательности ФИ 3 вырабатывает импульсы в моменты времени 2, 4 о и б«., что равнозначно появлению на .соответствующих выходах БВЗ 4 уровней напряжений Ч2, V4 Vq и затем - им- 25 пульсы 3, б с. и 9 . и т.д. При этом на

Выходе 5 появляются уровни V -V<, Ч2- Ч4, Vy Ча, °, V n — Ч«„, а «ia выходе б — уровни Ч2-Ч, Ч4 Чб Чб Чэ, . ь V2ï Ч3п.

С помощью первого усилителя 7 .уровни напряжений .выхода б усиливаются в К -раз и на компараторе 8 сравниваются с уровнями напряжений выхода 5. Как только величина

Kr(V2i1 VSyl) = K i 6 2м станет равной величине

V Ч2,„= gn, на выходе компаратора 8 появляется 40 перепад напряжения, который останавЛивает работу программатора 1 и одновременно замыкает ключ 9. При замкнутом ключе 9 напряжение 1 „ с выхоца

5 подается на вход второго усилите- 45 ля 10. На выходе последнего появляется напряжение К2$„, где К " коэффициент усиления второго усилителя

10, равное по величине начальной амплитуде Л импульсного сигнала Я!!Р, >О о которое фиксирует регистратор 11.

Начальную амплитуду A импульсного сигнала ЯМР при наличии сдвига базовой линии С можно найти из системы уравнений 55

A„= Л ехр(- — ) + С; пл ь

T Q

А =Аехр(- — )+С;

2пь (2) о т

Зпь

А = А ехр(- — ) + С; = 1, 2, 3п о Т

3, 2

Решая систему уравнений (2) относительно А, получаем следующее выражение для искомого параметра

A= к (vÄ-v,„) к, при К

Полученная величина начальной амплитуды импульсных сигналов ЯХР не зависит от сдвига нулевой -линии.

Следовательно, систематическая погрешность, обусловленная сдвигом нулевой линии в устройстве отсутствует, что приводит к повышени«о точности измерения.

Фо р м ул а и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения начальной амплитуды импульсных сигналов ядерного магнитного резонанса, содержащее программатор, подключенный к входу приемно-передающей системы и к входу формирователя импульсов, компаратор и регистратор, о т л ичающее с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены трехканальный блок выборки и запоминания, первое и второе вычитающие устройства, первый и второй усилители и ключ, причем выход приемно-передающей системы подключен к сигнальному входу трехканального блока выборки и запоминания, управляющий вход которого соединен с выходам формирователя импульсов, а первый выход подключен к первому входу первого вычитающего устройства, второй выход — к второму входу первого вычитающего устройства и к первому входу второго вычитающего устройства, третий выход — к второму входу второго вычитающего устройства, при этом выход последнего через первый усилитель соединен с опорным входом компаратора, сигнальный вход которого подключен к выходу первого вычитающего устройства и к сигнальному входу ключа, а выход— к входу программатора и к управляющему входу ключа, выход которого через второй усилитель соединен с регистратором.

1543318

Составитель Т. Торопкина

Редактор M. Недолуженко Техред М.Ходанич Корректор Т.МалеЦ

Заказ 397 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101