Основанный на использовании явления ядерного магнитного резонанса

 

300764

ОПИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н HSI

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

МПК G 0111/00

Заявлено 16.V.1969 (М 1328285/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 07.1Ч.1971. Бюллетень № 13

Дата опу.бликования описания 10.Ч1.1971

Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.121(088.8) В Г ")K>= "

М. Я. Гаммерман, В. В. Екатеринин, Ю. Ю. Ламп, Р-:-. »

Х. Я. Сандер и А. Ю. Яаксон

Авторы изобретения

Заявитель

Таллинский завод измерительных приборов

РАСХОДОМЕР, ОСНОВАННЫЙ НА ИСПОЛЬЗОВАНИИ

ЯВЛЕНИЯ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА

Изобретение предназначено для бесконтактного измерения расхода сред, дающих сигнал ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

Известны расходомеры, содержащие поля- 5 ризатор, датчик меток, датчик сигнала ЯМР и измерительную схему.

Однако пороговое формирующее устройство известных расходомеров не позволяет отдельно выбирать уровни срабатывания на пе- 10 реднем и заднем фронте импульса сигнала, что увеличивает нелинейность градуировочной кривой. Кроме того, пороговое устройство не имеет блокировки от ложного срабатывания при импульсных помехах, что увеличивает погрешность измерения и затрудняет применение расходомера в производственных условиях.

Цель изобретения — повышение точности измерения расходомера.

Это достигается введением в схему прибора двух дискриминаторов уровня, которые работают отдельно на переднем и заднем фронте импульса сигнала в точках, соответствующих оредней скорости потока жидкости, и управляют формирующим каскадом. Для блокировки от ложных срабатываний на оба дискриминатора уровня подают блокирующие сигналы от формирующего каскада и нормирующего по времени устройства частотомера. зо

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого расходомера.

Расходомер состоит пз поляризатора, датчика меток, датчика сигнала ЯМР и измерительной схемы.

Поляризатор выполнен в виде магнита 1, между полюсами которого проходит трубопровод 2. Датчик меток состоит из магнитов

8 и катушки 4. Датчик сигнала ЯМР содержит электромагнит с катушкой, приемную катушку 6, модуляционные катушки 7 и передающую катушку 8.

Измерительная схема состоит из кварцевого генератора 9, усилителя 10, фазового детектора П, генератора модуляции 12, генератораотметчика 18, дискриминаторов уровня 14 и

15, формирующего устройства (триггера) 16, нормирователя по времени 17, интегратора 18 и показывающего прибора 19.

Расходомер работает следующим образом. жидкость, проходя между магнитами 1, поляризуется. Поляризованная жидкость проходит, через датчик меток, в котором, при наличии тока в катушке 4, происходит инверсия намагниченности ядер жидкости (переполяризация).

Если в начальный момент в катушке 4 тока пет, то поляризованный фронт жидкости поступает в датчик сигнала ЯМР. ЯМР-сигнал регистрируется скрещенными катушками

300764

Предмет изобретения

Составитель Ж, Е. Теслер

Редактор А. В. Корнеев Текред Л, В. Куклина Корректор T. А. Китаева

Заказ 159/653 Изд Хз 509 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип, Харьк, фил. пред, «Патент»

6 и 8. Катушки 7 для модуляции магнитного поля запитывают от генератора 12. При одинаковых частотах генератора 9 и прецессии ядер в поле магнита 5 наблюдается ядерный магнитный резонанс, и в катушке б индуцируется э. д. с., которая усиливается усилителем 10.

С усилителя сигнал поступает на фазовый детектор 11, опорное напряжение которого снимается с генератора 12. После детекти рования сигнал поступает на дискриминаторы уровня 14 и 15, Один из них срабатывает на переднем, а другой — на заднем фронтах импульса сигнала. Дискриминаторы уровня вырабатывают серию импульсов, которыми запускается формирующее устройство триггер 16. С триггера подается обратная связь на дискриминаторы уровня 14 и 15 для блокировки их после первого импульса, переключающего триггер. Во избежание преждевременного срабатывания (например, от помех) второго дискриминатора, подается обратная связь с нормирователя по времени 17 на дискриминаторы.

При переключении триггер 16 открывает генератор 18, и на катушке 4 появляется напряжение. При этом в сечении катушки 5 происходит инверсия намагниченности ядер жидкости.

Фронт жидкости с намагниченностью, обратной к первоначальной, через время, зависящее от скорости протекания жидкости, поступает в катушку б. В ней индуцируется сигнал, фаза которого повернута на 180 . Этот сигнал переключает триггер 16, и с катушки 4 снимается напряжение. При этом прекращается инверсия намагниченности ядер жидкости.

В результате триггер 16 выдает импульсы, длительность и частота следования которых зависит от скорости течения жидкости.

Частоту следования этих импульсов изме10 ряют частотомером, содержащим нормирователь по времени 17 и интегратор 18. На выходе частотомера получают ток, величина которого соответствует расходу жидкости.

1. Расходомер, основанный на использовании явления ядерного магнитного резонанса, содержащий поляризатор, датчик меток, датчик сигнала ядерного магнитного резонанса и измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, на выход фазового детектора подключены па2 раллельно два дискриминатора уровня, выходы которых подключены к входам формирующего каскада.

2. Расходомер по п. 1, отличающийся тем, что выходы формирующего каскада и нормирующего IIO времени усгрой ства частотомера соединены с входами обоих дискриминаторов уровня.