Устройство для детектирования сигнала ядерного магнитного резонанса влагомера

 

Устройство относится к методам измерения влажности с помощью ЯМР. Цель - повышение точности и линейности детектирования сигнала ядерно-магнитного резонанса. Поставленная цель достигается путем введения в устройство компараторов, счетчиков , цифроаналогового преобразователя , источников опорных уровней, логических элементов. Выбирая зону регулирования опорными напряжениями, можно с высокой точностью управлять регулирующим элементом и амплитудой генерации автогенератора. Это позволяет повысить точность детектируемого ЯМР-сигнала, выделяемого из высокочастотной составляющей сигнала автогенератора, а также линейность преобразования влажность пробы - сигнал на выходе устройства. 1 ил. i (Л ю сх о: со 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1278694 А1

GU g G 01 N 24/08 !) аихА, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3849397/31-25 (22) 30,11,84 (46) 23.12.86, Бюл. Ф 47 (71) Физико-механический институт им. Г, В, Карпенко (72) П, М, Сопрунюк, А, А. Пац и 3. В, Глова (53) 538. 113(088,8) (56) Леше А, Ядерная индукция, М, Иностранная литература, 1963, с. 70-93.

Отчет по теме "Исследование методов и разработка измерительных устройств для анализа влажности каменного угля", Львов, 1980, с, 20-23, per, Ф 77018865, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ

СИГНАЛА ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА ВЛАГОМЕРА (57) Устройство относится к методам измерения влажности с помощью ЯМР, Цель — повышение точности и линейности детектирования сигнала ядерно-магнитного резонанса, Поставленная цель достигается путем введения в устройство компараторов, счетчиков, цифроаналогового преобразователя, источников опорных уровней, логических элементов. Выбирая зону регулирования опорными напряжениями, можно с высокой точностью управлять регулирующим элементом и амплитудой генерации автогенератора, Это позволяет повысить точность детектируемого ЯМР-сигнала, выделяемого из высокочастотной составляющей сигнала автогенератора, а также ли" нейность преобразования влажность пробы — сигнал на выходе устройства.

1 ил.

1278694

Изобретение относится к спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР), а более конкретно к устройствам для детектирования сигналов поглощения и ЯИР-детекторам влагомеров.

Цель изобретения — повышение точности детектирования сигналов ЯМР за счет уменьшения временной и температурной погрешности устройства и увеличения линейности детектирования сигналов, ЯМР.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства, Схема содержит катушку 1 индуктивности, пробу 2 с исследуемым материалом, конденсатор 3, автогенератор 4, регулирующий элемент.5q детектор 6 высокой частоты (ВЧ), компаратор 7 верхнего уровня (ВУ), компаратор 8 нижнего уровня (НУ), источник 9 опорчого напряжения верхнего уровня (ОНВУ), источник 10 опорного напряжения нижнего уровня (ОННУ), элемент ИЛИ-HE ll, реверсивные счетчики 12 и 13, ключ 14, генератор 15 низкочастотного (НЧ) сигнала, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 16.

Устройство работает следующим образом, 1

Амплитуда генерации автогенератора 4, частота которого определена контуром, изменяется в зависимости от значения влагосодержания пробы 2 исследуемого материала, Если величина продетектированного детектором ВЧ 6 сигнала автогенератора больше значения опорного напряжения, то срабатывает компаратор

ВУ 7, устанавливает счетчики 12 и

13 в режим "Вычитание" и через элемент ИЛИ-HE 11 открывает ключ 14, через который частотная последовательность импульсов генератора 15

НЧ-сигнала поступает в реверсивные счетчики 12 и 13, уменьшая их выходной код, значение которого преобразуется ЦАП 16 в напряжение, величина которого также будет уменьшаться.

Выходное напряжение ЦАП 16 управляет регулирующим элементом 5, что ведет к уменьшению амплитуды генерации автогенератора 4. Уменьшение амплитуды автогенератора 4 происходит до момента срабатывания компаратора НУ 8, т.е. когда вели-. ,чина продетектированного высоко!

О »

Устройство для детектирования сигнала ядерного магнитного резонанса влагомера, содержащее LC-контур, в катушку индуктивности которого помещена проба с исследуемым материалом, автогенератор, детектор высокочастотного сигнала, регулирующий элемент, причем первый выход колебай

45 тельного контура соединен с первым входом автогенератора, второй выход — с первым входом регулирующего элемента, а выход автогенератора соединен с входом детектора ВЧ, выход регулирующего элемента соединен с управляющим входом автогенератора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности детектирования сигналов ЯМР за счет

ll5

35 частотного сигнала после детектора

ВЧ 6 будет меньше опорного напряжения источника ОКНУ 10, Тогда ком" паратор НУ 8 вновь откроет ключ 14 и установит счетчик 12 и 13 в режим "Суммирование", а генератор 15 НЧсигнала будет увеличивать выходное значение кодов реверсивных счетчиков 12 и 13, Выходное напряжение ЦАП

16 будет увеличиваться и, управляя регулирующим элементом 5, будет увеличивать амплитуду автогенератора 4, Выбирая зону регулирования между опорными напряжениями в пределах

10 мВ, используя десятиразрядный

ЦАП при условии, что регулирующий элемент управляется напряжением от

0 до 1 В, MoKEio c 13blcoKQH точностью управлять регулирующим элементом и амплитудной генерации автогенератора, а следовательно, повысить точность детектируемого ЯМР-сигнала, выделяемого из высокочастотной составляюшей сигнала автогенератора, и увеличить линейность преобразования влажность пробы — сигнал на выходе. Поскольку временная и температурная составляющие погрешности на срабатывание компараторов 7 и 8 не влияют, то предлагаемое устройство обладает высокой точностью детектирования ЯМР-сигнала влагомера. формула изобретения уменьшения временной и температурной погрешности устройства и увеличения линейности детектирования сигналов ЯИР, в него дополнительно

1278694

Составитель А. Кондратьев

Редактор А, Шандор Техред И.Попович Корректор В, Бутяга

Заказ 6826/40 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 введены компараторы верхнего и нижнего уровней, первый и второй реверсивные счетчики, ключ, элемент ИЛИНЕ, генератор сигнала низкой частоты цифроаналоговый преобразователь, источники опорных напряжений верхнего и нижнего уровней, причем компараторы верхнего и нижнего уровней неинвертирующими входами включены на выход детектора высокочастотного сигнала, инвертирующими входами подсоединены к источникам опорных напряжений верхнего и нижнего уровней, а выходы компараторов подключены к входам управления суммированием и вычитанием счетчиков и к входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого связан с управляющим вхддом ключа, на вход которого включен генератор сигнала низкой частоты, а выход ключа подсоединен к счетному входу первого счетчика, к выходу которого подсоединен счетный вход второго счетчика, 10 а кодовые выходы счетчиков включены на входы цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с .вторым входом регулирующего элемент д °