[发明专利]用于核磁共振检测的变温变压探头及核磁共振检测方法

说明书

本发明公开了用于核磁共振检测的变温变压探头和核磁共振检测方法，该探头包括核磁共振检测系统、加围压系统、加驱替压系统和变温系统；该探头能够同时或分别实现试验样品在加围压、加驱替压、变温情况下的核磁共振检测。该核磁共振检测方法包括安装试验样品、连接核磁检测电路、连接围压加压系统、连接驱替压加压系统、连接变温系统、测试。本发明，耐压强高、制造成本低，测试灵活。

技术领域

本发明涉及用于核磁共振检测的变温变压探头，属于核磁共振技术领域。

背景技术

核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，简称NMR）是指非零磁矩的原子核在静态磁场和射频场共同作用下，自旋能级发生塞曼分裂，原子核吸收射频能量的一种物理过程。核磁共振技术应用范围非常广，涵盖了生物医学、化学、食品、石油、材料等众多领域。

在材料的多孔介质分析方面，需要将样品置于高温、高压条件下进行核磁共振检测。有时对环境温度的要求达到-30℃~150℃范围，压强要求100 Mpa以上。因此，需融合传统的核磁共振探头结构和变温变压结构，发明一种用于核磁共振检测的变温变压探头系统。然而现有的变温变压探头由于在结构设计上过于简单，缺乏对探头零部件相互之间配合关系的考虑，耐压值普遍不高，一般在20 Mpa以下，同时对样品的变温方案较为复杂，增加探头的成本。

发明内容

为了解决上述耐压性能低和制造成本高等问题，本发明公开了用于核磁共振检测的变温变压探头，其具体技术方案如下：

用于核磁共振检测的变温变压探头，该探头能够同时或分别实现试验样品在加围压、加驱替压、变温情况下的核磁共振检测，

包括核磁共振检测系统、加围压系统、加驱替压系统和变温系统；

所述核磁共振检测系统包括探头外壳套筒，所述探头外壳套筒内设置有样品夹持器，所述样品夹持器从试验样品的两端将其夹持住，所述样品夹持器和试验样品的轴向四周由内到位依次为围压套筒和线圈支架套筒，所述样品夹持器的两端对称设置有线圈支架管，所述线圈支架管的轴向四周位于围压套筒和线圈支架套筒之间，所述线圈支架管和围压套管均为非封闭结构，均留有允许流体通过的通道，所述探头外壳套管的前端设置有探头前端盖，后端设置有探头后端盖，所述探头前端盖与试验样品之间形成前空腔，探头后端盖与试验样品之间形成后空腔，所述探头外壳套管的前端设置有探头信号转接头，所述探头信号转接头贯穿探头前端盖，且朝向前空腔的一端设置有信号连接器；

所述加围压系统包括围压前导管和围压后导管，所述围压前导管贯穿探头前端盖，延伸到前空腔，所述围压后导管贯穿过探头后端盖，延伸到后空腔，

所述加驱替压系统包括驱替压前导管、驱替压后导管和流体分配器，所述流体分配器夹持在试验样品的两端，流体分配器位于样品夹持器和试验样品之间，所述流体分配器的轴向中心开设有导流管，所述导流管从样品夹持器的中心穿过，分别与驱替压前导管和驱替压后导管接通，

所述变温系统包括温度传感器和探头变温器件，所述探头加热器位于探头外壳套筒四周。

所述试验样品、围压套管、线圈支架管、探头前端盖、探头后端盖、探头变温器件、驱替压前导管、驱替压后导管和流体分配器均同轴设置，所述围压前导管和探头信号转接头位于驱替压前导管的旁边，所述围压后导管位于驱替压后导管旁边。

所述探头前端盖和探头后端盖分别内嵌螺纹连接设置在探头外壳套管中，所述探头前端盖和探头后端盖与探头外壳套管的连接处设置有密封圈和垫片。

所述探头前端盖的端部螺纹套接设置有探头外壳前旋盖，所述探头后端盖的端部螺纹套接设置有探头外壳后旋盖，所述探头外壳前旋盖与探头前端盖之间以及探头外壳后旋盖与探头后端盖之间均设置有锁紧垫圈。

所述围压前导管、驱替压前导管与探头前端盖之间以及围压后导管、驱替压后导管与探头后端盖之间设置有对应的管加固机构。