[发明专利]一种交联密度测量方法及装置

说明书

本发明提供了一种交联密度测量方法，包括：获取核磁共振双量子序列及多个预设正则化参数，利用核磁共振双量子序列确定待测样本的双量子增长信号和参考衰减信号；对双量子增长信号和参考衰减信号的差异信号进行拟合，确定双量子增长信号的非耦合成分；基于非耦合成分和参考衰减信号对双量子增长信号进行归一化，计算归一化的双量子增长信号；根据各预设正则化参数对归一化的双量子增长信号进行正则化反演，确定待测样本的残余偶极耦合分布结果；利用残余偶极耦合与交联密度之间的对应关系，将残余偶极耦合分布结果转换为交联密度分布结果。本发明实现了橡胶交联密度分布的完整测量，保证最终结果的可靠性。

技术领域

本发明涉及双量子数据处理技术领域，具体涉及一种交联密度测量方法及装置。

背景技术

高分子弹性材料是国民经济的重要基础产业之一，橡胶是弹性材料中最具有代表性的一类，除此以外还有众多弹性高分子，如聚氨酯弹性体、SBS弹性体等。交联密度就是交联聚合物中交联键的多少，是一个非常重要的评价弹性体性能好坏的物理量。

目前常用的测量弹性体交联密度的方法有平衡溶胀法、力学测试法和核磁共振法。平衡溶胀法和力学测试法存在测试周期长、影响因素多、测量结果准确性差以及可能对材料造成损伤的缺点。核磁共振法主要采用基于横向弛豫时间测量的回波法和基于残余偶极耦合测量的双量子(DQ，double quantum)法，其中回波法只能得到交联密度的平均值，而双量子法可以得到其分布信息。因此，双量子法得到的结果更为充分详实，然而现有的双量子法进行数据分析需要对原始数据进行多个步骤的处理才能得到分布结果，导致现有的双量子法进行数据分析的难度大，且分析结果易受主观因素影响，效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种交联密度测量方法及装置，解决现有的双量子法进行数据分析的难度大，且分析结果易受主观因素影响，导致效率低下的问题。

本发明实施例提供了一种交联密度测量方法，包括：获取核磁共振双量子序列及多个预设正则化参数，利用核磁共振双量子序列确定待测样本的双量子增长信号和参考衰减信号；对双量子增长信号和参考衰减信号的差异信号进行拟合，确定双量子增长信号的非耦合成分；基于所述非耦合成分和参考衰减信号对所述双量子增长信号进行归一化，计算归一化的双量子增长信号；根据各预设正则化参数对归一化的双量子增长信号进行正则化反演，确定待测样本的残余偶极耦合分布结果；利用残余偶极耦合与交联密度之间的对应关系，将残余偶极耦合分布结果转换为交联密度分布结果。

可选地，所述对双量子增长信号和参考衰减信号的差异信号进行拟合，确定双量子增长信号的非耦合成分，包括：确定双量子增长信号和参考衰减信号对应的差异信号随着演化时间的变化率；将变化率为零时对应的差异信号确定为目标起始数据，并将所述目标起始数据及其之后的差异信号确定为待拟合数据；计算所述待拟合数据的非耦合成分衰减信号；根据所述非耦合成分衰减信号确定双量子增长信号的非耦合成分。

可选地，通过以下公式计算非耦合成分衰减信号：

其中，S_NC(τ_DQ)表示前演化时间非耦合成分衰减信号的瞬时值，τ_DQ表示前演化时间，B(T₂*)表示非耦合成分衰减信号在前演化时间τ_DQ等于零时的信号强度，T₂*是非耦合成分衰减信号的表观横向弛豫时间。

可选地，所述根据所述非耦合成分衰减信号确定双量子增长信号的非耦合成分，包括：计算所述非耦合成分衰减信号与待拟合数据的拟合残差以及所述拟合残差对应的标准偏差；判断所述目标起始数据对应的非耦合成分衰减信号与所述目标起始数据的拟合残差是否满足标准偏差的预设要求；当所述目标起始数据对应的非耦合成分衰减信号与所述目标起始数据的拟合残差满足所述标准偏差的预设要求时，将所述非耦合成分衰减信号确定为双量子增长信号的非耦合成分。