[发明专利]用于核磁测量仪的测量系统

说明书

本发明涉及一种用于核磁测量仪的测量系统，其带有控制器、信号发生器以及信号处理器，信号处理器带有输入级和信号调节器，信号调节器用于处理由激励信号引起且在输入级的输入部处进入的电测量信号，其中，同样由激励信号引起并且未与测量信号同时出现的干扰信号在输入级的输入部处进入，测量信号的信号摆幅小于干扰信号的信号摆幅，控制器确定激励信号的输出的时刻。匹配可由信号处理器处理的最大信号摆幅与由激励信号引起的测量信号的最大信号摆幅的测量系统由此实现：在输入级的输出部与信号调节器的输入部之间布置有开关，开关可由控制器切换到第一切换状态和第二切换状态中，并且信号调节器的输入部的动态范围与测量信号的电压摆幅相匹配。

技术领域

本发明涉及一种用于核磁测量仪的测量系统，其带有控制器(Steuerung)、用于产生和输出电激励信号sa的信号发生器以及信号处理器(Signalverarbeitung)，该信号处理器带有输入级和在信号处理器的信号通道中接着输入级的信号调节器(Signalkonditionierung)，该信号调节器用于处理由激励信号sa引起的并在输入级的输入部处进入的电测量信号se，其中，同样由激励信号sa引起的并且未同时与测量信号se一起出现的干扰信号ss在输入级的输入部处进入，测量信号se的信号摆幅(Signalhub)小于干扰信号ss的信号摆幅，并且控制器确定激励信号sa的输出的时刻。

背景技术

元素的具有核自旋的原子核还具有由核自旋引起的磁矩。核自旋可解释为可通过矢量来说明的角动量，并且相应地也可通过平行于角动量的矢量取向的矢量来说明磁矩。原子核的磁矩的矢量在存在宏观的磁场时平行于宏观的磁场在原子核的部位处的矢量取向。在此，原子核的磁矩的矢量围绕宏观的磁场在原子核的部位处的矢量进动。进动的频率被称为拉莫尔频率(Larmorfrequenz)ωL并且与磁场强度B的量成正比。拉莫尔频率根据ωL=γ·B来计算。在此，γ为旋磁比，其对于氢核来说最大。

核磁测量仪执行核磁共振测量方法。该测量方法在存在宏观的磁场时通过借助于受控的磁场的激励影响介质的原子核的进动并且评估影响的作用。通常，由测量系统通过产生电激励信号sa影响原子核的进动。可在发送线圈中将电激励信号sa转换成影响原子核的进动的磁激励信号。将通常由所激励的进动的原子核感应到传感器线圈中的电信号用作用于测量方法的输出参数。经常将仅仅唯一的线圈不仅用作发送线圈，而且用作接收线圈。

核磁测量仪的一个示例为用于多相介质的核磁流量测量仪，其可测量流量，其为介质的单个的相的流动速度和在多相介质处的单个的相的相对份额。对多相介质进行测量的前提是可将介质的单个的相激励成可进行不同的核磁共振。核磁流量测量仪可例如用来对从油源输送的多相介质进行流量测量。该介质主要包括液相的原油和盐水以及气相的天然气，其中，所有的相包含对于核磁共振所必需的氢核并且可激励成进行不同的核磁共振。

对从油源输送的介质进行测量还可利用测试分离器(Testseparator)来实现。在一段时间内将所输送的介质导入测试分离器中，并且测试分离器使介质的单个的相彼此分开并且确定在介质处的单个的相的份额。然而相比于核磁流量测量仪测试分离器不能可靠地测量小于5%的原油份额。因为每个(油)源的原油份额持续下降且很多(油)源的原油份额已经小于5%，现在不可在在使用测试分离器的情况下经济性地开采这种(油)源。为了还可继续开采带有非常小的原油份额的(油)源，相应地需要用于包括多个相的介质的原油的精确的流量测量仪。对此可尤其考虑核磁流量测量仪。