Устройство для детектирования сигнала ядерного магнитного резонанса влагомера

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ 127869 РЕСПУБЛ 11 С 01 М 24/ф -. . Ц 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1 ил,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(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,рег, В 7018865,(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, можнос 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, 1278694Изобретение относится к спектро"скопин ядерного магнитного резонан"са ЯМР), а более конкретно к устройствам для детектирования сигналовпоглощения и ЯМР-детекторам влагомеров.Цель изобретения - повышение точности детектирования сигналов ЯМРза счет уменьшения временной и температурной погрешности устройстваи увеличения линейности детектиро"вания сигналов, ЯМР.На чертеже показана схема предлагаемого устройства, Схема содержиткатушку 1 индуктивности, пробу 2 сисследуемым материалом, конденсатор 3, автогенератор 4, регулирующийэлемент.5, детектор 6 высокой частоты (ВЧ), компаратор 7 верхнего уровня (ВУ), компаратор 8 нижнего уровня(НУ), источник 9 опорчого напряженияверхнего уровня (ОНВУ), источник 10опорного напряжения нижнего уровня(ОННУ), элемент ИЛИ-НЕ 11, реверсив.ные счетчики 12 и 13, ключ 14, генератор 15 низкочастотного (НЧ)сигнала, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 16,Устройство работает следующимобразом,1Амплитуда 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-НЕ 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 резонансавлагомера, содержащее ЬС-контур, вкатушку индуктивности которого помещена проба с исследуемым материалом, автогенератор, детектор высокочастотного сигнала, регулирующийэлемент, причем первый выход колебаФ 45тельного контура соединен с первымвходом автогенератора, второй выход - с первым входом регулирующегоэлемента, 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 15 20 25 30 35 частотного сигнала после детектораВЧ 6 будет меньше опорного напряжения источника ОКНУ 10, Тогда ком"паратор НУ 8 вновь откроет ключ 14и установит счетчик 12 и 13 в режим"Суммирование", а генератор 15 НЧсигнала будет увеличивать выходноезначение кодов реверсивных счетчиков 12 и 13, Выходное напряжение ЦАП16 будет увеличиваться и, управляярегулирующим элементом 5, будетувеличивать 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, можно с высокой 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 детектированиясигналов ЯМР, в него дополнительно1278694 Составитель А. Кондрат Техред И.Попович рректор В. Бутя актор А, Шан каз 6826/40 ВНИИПИ по д 113035, Подписноомитета СССРоткрытий Тираж 778рственногообретенийЖ, Рауш ам д, 4/5 кая Проектная Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужго введены компараторы верхнего и нижнего уровней, первый и второй реверсивные счетчики, ключ, элемент ИЛИНЕ, генератор сигнала низкой частотыцифроаналоговый преобразователь, источники опорных напряжений верхнегои 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, авыходы компараторов подключены к входам управления суммированием и вычитанием счетчиков и к входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого связан с управляющим входом 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, 1 О а кодовые выходы счетчиков включенына входы цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом регулирующего элемен- .УЯ