高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析系統(tǒng)

油藏巖石的孔隙連通性是反映流體滲流難易程度的重要參數(shù)，對(duì)滲透率、有效孔隙度等巖石物理參數(shù)的評(píng)價(jià)具有重要作用．巖石的核磁共振弛豫性質(zhì)分析在孔隙度、孔隙結(jié)構(gòu)、滲透率、潤濕性、流體飽和度及黏度等巖石物理參數(shù)評(píng)價(jià)方面發(fā)揮著重要作用。核磁共振弛豫信號(hào)是由流體的分子動(dòng)力學(xué)和所處的物理化學(xué)環(huán)境共同決定．在通的孔隙中，流體分子的布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致其所處的環(huán)境發(fā)生變化，這種變化會(huì)反映在核磁共振弛豫信號(hào)上．因此，只要通過一定的脈沖序列和量子相干，基于核磁共振技術(shù)就可以得到孔隙的連通性信息。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對(duì)水泥基材料的水化過程進(jìn)行分析。高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析系統(tǒng)

.規(guī)格化FID法的方法為：1. 所有測(cè)得的低于冰點(diǎn)的溫度下的FID信號(hào)以任一高于冰點(diǎn)的溫度的FID信號(hào)進(jìn)行規(guī)格化；2. 在規(guī)格化后的FID曲線上確定，所有規(guī)格化后的FID曲線水平平行的點(diǎn)（即從該時(shí)間后，規(guī)格化話后的FID曲線水平平行）。則該時(shí)間點(diǎn)對(duì)于的FID信號(hào)的強(qiáng)度用于計(jì)算凍土中未凍水含量。 FIDx=(FID10-FID5)Tx/（T10-T5）+(FID5T10-FID10T5)/(T10-T5)----(1) 根據(jù)公式（1）確認(rèn)不同溫度Tx下的FIDx的大小：其中FID10、FID5分別為10℃和5℃時(shí)的FID信號(hào)強(qiáng)度，T10=10℃、T5=5℃。 Wu=FIDX60Wg/FIDX-----（2） 根據(jù)公式（2）計(jì)算x溫度下的凍土中的未凍水含量Wu，其中FIDx由公式（1）確認(rèn)，F(xiàn)IDx60為x溫度下的FID信號(hào)在60us時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度（60us時(shí)規(guī)格化后的FID曲線水平平行，對(duì)于不同樣品該時(shí)間點(diǎn)不同），Wg為樣品中的重力水含量。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域示例核磁共振是指靜磁場(chǎng)中的自旋原子核在另一交變磁場(chǎng)中自旋能級(jí)發(fā)生塞曼分裂，共振吸收某一頻率的。

由低場(chǎng)核磁共振基本原理可知，當(dāng)試驗(yàn)參數(shù)相同時(shí)，測(cè)得的信號(hào)量與試件內(nèi)部含水量成正相關(guān)。先對(duì)已知含水量的標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行測(cè)試，得到含水量與信號(hào)量的曲線，然后對(duì)試驗(yàn)試件進(jìn)行檢測(cè)，將得到的信號(hào)量帶入上述曲線中，可間接求出試件內(nèi)含水量，用含水量除以試件體積可以求得試件的孔隙率。鋼渣粉替代量越大，復(fù)合材料孔隙率越大，替代量0時(shí)孔隙率很小 ；鋼渣粉摻量相等、復(fù)合材料孔隙率隨鋼渣粉比表面積增大而減小，鋼渣粉替代量極大為25%時(shí)的孔隙率極大為 26.3%。

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)用于水分在土壤中的運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究： 土壤是一種具有復(fù)雜成分的多孔介質(zhì)系統(tǒng)，包括粘土（伊利石、高嶺石、蒙脫石等）、有機(jī)質(zhì)（腐殖酸、酯等）等，其在吸水后，由于部分成分發(fā)生相態(tài)變化、各個(gè)成分之間的相互作用等，致使其水分先進(jìn)入相對(duì)較大的孔隙，而進(jìn)入微孔則是一個(gè)比較長的過程，這與具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的多孔介質(zhì)中水分的運(yùn)動(dòng)機(jī)制相反（典型多孔介質(zhì)極先吸水的是微孔），這種現(xiàn)象可通過低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)持續(xù)檢測(cè)土壤樣品中的水分的弛豫時(shí)間明顯的觀察到。 從T2反演譜圖上可以看出，隨著時(shí)間的推移，大孔中的水（約1000ms）的含量逐漸減少（譜峰面積逐漸減?。】字械乃s2.5ms）逐漸增加（譜峰面積逐漸增大）。同時(shí)，隨著時(shí)間的推移，所有譜峰的位置逐漸左移，這說明，水分與土壤中的部分成分發(fā)生作用，使土壤的孔徑大小發(fā)生變化，重新分布。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，能夠精確、全力的采集土壤樣品中所有孔徑對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間信號(hào)，優(yōu)化的軟硬件配置，滿足長時(shí)間在線測(cè)量要求，重復(fù)性好，為土壤中的水分運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)低場(chǎng)核磁共振技術(shù)主要采用永磁體結(jié)構(gòu)，磁場(chǎng)強(qiáng)度一般在1.0 T以下。

磁共振橫向弛豫時(shí)間T2是描述氫原子核弛豫快慢的特征參數(shù)，其大小反應(yīng)了氫原子核所處的環(huán)境，即束縛的越強(qiáng)烈，弛豫越快，T2越小?；诖耍?dāng)土壤中充滿水，通過對(duì)土壤樣品T2弛豫時(shí)間的測(cè)量及T2弛豫時(shí)間的一維反演分布，可獲得3-4個(gè)明顯的譜峰，分別對(duì)應(yīng)微孔、中孔、大孔及完全自由水，每個(gè)譜峰的積分面積對(duì)應(yīng)該類型孔隙所占的比例，從而對(duì)土壤中的孔隙分布做出評(píng)價(jià)分析。通常微孔和潛力束縛水對(duì)應(yīng)的T2為0.1-60ms之間，譜峰在60-300ms之間則表征中孔中水，大孔中的水對(duì)應(yīng)的譜峰在300-1000ms之間，而完全自由水（Bulk water）的弛豫時(shí)間2s-3s之間。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，配備22MHz靜磁場(chǎng)，能夠有效提高信號(hào)的信噪比，探頭死時(shí)間小于15us，極短回波時(shí)間0.08ms，能夠精確、全力的采集土壤樣品中所有孔徑對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間信號(hào)，為土壤的孔隙分布研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對(duì)水泥基材料的微觀結(jié)構(gòu)、裂縫變化進(jìn)行分析。無損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測(cè)設(shè)備

核磁共振是指具有固定磁距的原子核，在恒定磁場(chǎng)與交變磁場(chǎng)的作用下，與交變磁場(chǎng)發(fā)生能量。高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析系統(tǒng)

土壤中的水分傳輸機(jī)制與土壤污染 水分進(jìn)入土壤后，將立即滲透至水分不受約束的區(qū)域，如不受約束的有機(jī)質(zhì)中，形成凝膠相，不受約束礦物顆粒（粘土）的微孔中，顆粒與顆粒之間的孔隙中（中孔、大孔/毛細(xì)孔中），這一過程很短。然而隨著水分的進(jìn)入，土壤的組分單元將與水分產(chǎn)生相互作用，如水分滲透進(jìn)有機(jī)質(zhì)與礦物顆粒的結(jié)合界面，從而阻斷之間的氫鍵連接、離子鍵連接、共價(jià)鍵連接等，甚至還伴隨著水解作用的產(chǎn)生，隨著這些約束的破壞，其產(chǎn)物如分離出的有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒進(jìn)一步吸水，從而極終達(dá)到水分傳輸分布的平衡狀態(tài)，當(dāng)如土壤失水干燥時(shí)，上述過程使可逆的，伴隨著凝膠相失水坍塌、有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)在界面作用下，重新分型聚集，封閉微孔等。這一微孔打開/封閉的過程，將極有可能使污染物在土壤中聚集，從而形成土壤污染。高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析系統(tǒng)

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