氢核磁核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质孔隙度检测

时间:2023年04月11日 来源:

核磁共振是指处于静磁场中的具有自旋属性的原子核。如氢(1H)、氟(19F)、碳(13C)等。在另一交变磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂。共振吸收某一特定频率的射频辐射的物理过程。低场核磁共振是一种正在兴起的快速无损检测技术。具有测试速度快。灵敏度高、无损、绿色等优点。已广阔应用在食品品质控制、非酒精性脂肪肝等代谢疾病、石油勘探、水泥水化过程分析、水泥基材料不同配方选择、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固体有机质探测、非常规岩芯总体孔隙度及有效孔隙度检测、油水气饱等水泥基材料、土壤、岩芯等多孔介质领域。 低场核磁设备一般采用永磁体。测试样品介于两磁极中心。通过特殊的激励与信号处理即可得到稳定的核磁共振信号。主要测试参数包括纵向弛豫时间、横向弛豫时间、自扩散系数等。其体积与重量较小。易于移动。而且操作简单。易于维护。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可对水泥基材料的微观结构、裂缝变化进行分析。氢核磁核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质孔隙度检测

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磁共振水泥基材料分析仪技术参数 1)磁体类型:稀土永磁体; 2)磁场强度:0.235±0.005T (10±0.213MHz); 3)标配探头:G30-F10 (Φ30 mm); 磁共振水泥分析仪应用领域 1)水泥的水化过程分析; 2)水泥基材料不同配方选择、不同掺料对水化过程的影响分析; 3)混凝土、水泥基材料耐久性分析、混凝土水化养护分析; 4)其他岩石等多孔介质研究; 磁共振水泥分析仪主要测量分析项目 1)弛豫时间T1和T2; 2)总孔隙度和有效孔隙度; 3)孔径分布; 4)水分迁徙和水化过程; 5)水分含量和水分分布; 6)自由水和束缚水含量; 7)液体饱和度; 8)T1-T2二维弛豫时间分布;低场磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质技术原理核磁共振磁场温度的稳定性主要从材料和磁体的工作环境两个方面改进,钐钴材料能更好。

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T2值与孔隙直径r正相关,即T2值小孔隙就小,T2 值大孔隙就大。因此核磁共振T2谱测试结果可间接反映试件内部孔隙结构。T2时间越短,水的流动性越差。因此,T2谱的3个峰依次对应饱水试件中吸附水、孔隙水和自由水中氢核的核磁共振信号。随钢渣粉掺量增加,主峰右移、主峰峰值与峰面积明显增大。主峰分布在较小T2时间处,其余2个波峰峰面积均较小,反映试件中的水主要以吸附水的形式存在。谱峰所处的位置表征试件孔径大小,谱峰面积体现相应孔径数量的多少,峰面积与含水量成正比,相应的峰面积变化间接反映试件中水(吸附水、孔隙水、自由水)的变化。主峰面积变化幅度明显大于其2 个波峰,表明钢渣粉替代量、比表面积不同,试件中吸附水含量变化较大,试件中孔隙水、自由水变化不大。

核磁共振对天然岩石饱和油、水两相的不同润湿性状态的研究表明核磁共振弛豫谱在反映储层岩石润湿性变化过程的准确性和敏感性。与常规润湿性评价方法相比其具有实验效率高、无需多次改变岩石原始流体饱和度分布状态等优点。核磁共振T2谱计算的T2几何均值能够较好地反映岩石润湿性动态变化过程,该对应关系与实验温度密切相关。梯度场作用下砂岩、石灰岩 及白云岩饱和不同类型油相(精炼油和原油)的核磁共振特征,使用不同的数学模型对获得的CMPG核磁信号进行了分析,研究认为梯度磁场作用下的核磁共振实验结果可以识别岩石孔隙中的不同流体类型,同时还可以精确获得岩石总孔 隙度、流体饱和度及油相黏度。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于非常规岩芯的岩芯湿性检测分析。

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低场时域核磁共振技术(弛豫时间理论)以其无损、无侵入、检测时间短、可检测至更加微观的维度等特点,在土壤分析领域的应用越来越被科研工作者关注,尤其在土壤孔隙表征方面,包括孔径大小测量、孔径分布分析等。与X-Ray计算机断层扫描技术(X-Ray Computed tomography)相比,低场时域核磁共振技术检测更快,可对土壤中的纳米级孔隙进行定量分析,可用于研究土壤不同系统中的水动力学研究,如陶土/水系统、有机物/水系统等。核磁共振弛豫理论应用在70年代极先被引入土壤研究领域,用于测量土壤样品中的水含量,之后随着技术理论的越来越成熟,应用范围越来越广,如泥煤样品中水的表征、水与土壤的相互作用、有机物与土壤的相互作用等。而对于土壤孔隙特征的表征应用则开始于90年代,从极初的辅助定性分析,到精确定量表征,从精度要求不高的大尺寸孔隙表征,到纳米级孔隙的分布研究,从单一的表征孔隙,到研究土壤中溶质变化、土壤中有机质和陶土膨胀对孔隙影响的系统研究,与土壤科学研究领域传统方法相比,低场时域核磁共振技术正以其独特的技术先进性,成为土壤科学研究领域越来越重要的研究手段和方法。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于非常规岩芯的油母与沥青等有机质检测分析。MAGMED系列水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质系统原理

水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于非常规岩芯的总体有机质含量(TOC )检测分析。氢核磁核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质孔隙度检测

核磁共振经过半个世纪的发展。已经成为一种成熟的实验技术。在许多领域已经得到大范围的推广。根据其磁体强度可以分为低场(低频)核磁共振 (LF-NMR)和高场(高频)核磁共振(HF-NMR)。LF-NMR 又称低分辨率核磁共振。即磁场强度在0.5 T 以下的核磁共振。通常用于物质物理性质的测定。在食品科学领域主要用于食品中脂质含量的检测、食品中水分含量及其存在状态等方面的研究。根据射频场的连续性可以分为稳态 NMR 和脉冲 NMR。其中只有脉冲 NMR 适用于进行快速检测以及实时监控。 氢核磁核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质孔隙度检测

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