CN110031785A - 一种用于核磁共振检测的可变温便携式探头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于核磁共振检测的可变温便携式探头,该探头主要由变温内胆模块、变温器件、温度传感器、温控模块、探头主体组成,变温内胆模块通过内胆支撑底座与探头主体连接,温度传感器固定在探头内胆顶盖,插入变温内胆内监测温度,温控模块根据温度传感器的反馈信息,控制变温器件产生的能量大小,调节探头变温内胆温度,探头主体用于信号发射和接收;本发明设计核磁探头集成变温内胆模块,实现可变温功能,结构简单紧凑,制作成本低,操作方便;本发明可用于样品有变温需求的核磁共振检测,研究温度变化对样品理化特性的影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于核磁共振检测的可变温便携式探头,属于核磁共振技术领域。
背景技术
核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)技术以其性能优越性而被广泛研究和应用,探头是核磁共振谱仪中不可或缺的核心部件之一,传统探头都是在常温条件下进行测试。随着研究的深入和拓展,越来越多的样品需要测试不同温度条件下的核磁信号,而传统探头则无法满足。
基于变温探头的研究需求,专利CN 101770003 B公开了一种可应用在低场核磁共振仪器中的变温探头实施方案,通过氮气流动传导热量的方式改变样品温度,需要配备气体循环装置和液体循环装置;专利CN 106525887 A公开了一种变温低场核磁共振检测装置,包括了空气压缩系统、空气干燥系统、空气冷却系统、空气加热补偿系统等,装置较为庞大且造价高。
综上,可变温核磁共振检测探头有应用需求和应用市场,但是其实施方案和结构仍然没有成熟,需要进一步研制高性能、结构简单、操作便捷、低成本的可变温探头。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于核磁共振检测的可变温便携式探头,不仅能满足样品在不同温度条件下的核磁检测需求,而且结构简单、操作方便、制作成本低。
本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案:本发明设计了一种用于核磁共振检测的可变温便携式探头,其特征在于:包括温控模块、探头射频线圈、温度传感器、排气阀、金属进液导管、微调电容、调谐电路板、上密封螺栓、上密封垫圈、上密封胶圈、右变温器件、下密封胶圈、下密封垫圈、样品定位管、下密封螺栓、内胆支撑底座、左变温器件、线圈支架管、探头内胆、内胆密封圈和探头内胆顶盖;
其中,探头内胆顶部敞开,探头内胆顶盖底面设有阶梯层,该阶梯层的形状、口径与探头内胆顶部敞开口的形状、口径相适应,探头内胆顶盖的阶梯层底部可分离式设于探头内胆顶部敞开口内,且内胆密封圈设于探头内胆顶盖阶梯层与探头内胆顶部敞开口之间一周位置上;
探头内胆顶盖内顶面到探头内胆内底面之间的距离与线圈支架管的长度相适应,线圈支架管两端敞开、且相互贯通,探头内胆底面中心位置设置贯穿其内外空间的下螺纹通孔,探头内胆顶盖表面上与探头内胆底面下通孔在竖直方向上相对应的位置、设置贯穿其内外空间的上螺纹通孔,探头内胆底面下通孔口径与探头内胆顶盖表面上通孔口径均与线圈支架管口径相适应,线圈支架管竖直设置于探头内胆内,且线圈支架管顶部敞开口对接探头内胆顶盖表面的上通孔,以及线圈支架管底部敞开口对接探头内胆底面的下通孔;上密封螺栓和下密封螺栓均为两端敞开、且相互贯通结构,且上密封螺栓的通孔孔径与下密封螺栓的通孔孔径均与线圈支架管敞开口外径相适应;上密封螺栓上的外周螺纹与探头内胆顶盖表面上螺纹通孔中的螺纹相对应,下密封螺栓上的外周螺纹与探头内胆顶盖表面下螺纹通孔中的螺纹相对应;上密封垫圈、上密封胶圈由上至下依次设置于探头内胆顶盖上螺纹通孔中、对应线圈支架管端面的位置,上密封螺栓由探头内胆顶盖顶面外侧、旋入探头内胆顶盖的上螺纹孔中,并依次紧压上密封垫圈、上密封胶圈;下密封垫圈、下密封胶圈由下至上依次设置于探头内胆底面中间螺纹孔中、线圈支架管外侧面上,下密封螺栓由探头内胆底面外侧、旋入探头内胆的下螺纹通孔中、并依次紧压下密封垫圈、下密封胶圈;探头射频线圈缠绕在线圈支架管外侧面上,且探头射频线圈外侧套设紧固管;
内胆支撑底座的顶面与探头内胆外底面相固定对接,内胆支撑底座中心位置设置贯穿其上下面、竖直方向上的定位通孔,定位通孔中心轴所在直线与线圈支架管中心轴所在直线相共线;样品定位管两端封闭,样品定位管的外径与内胆支撑底座上定位通孔的内径相适应,样品定位管外壁一周上设置外螺纹,内胆支撑底座上定位通孔的内壁一周、设置与样品定位管外壁上外螺纹相对应的内螺纹,样品定位管竖直旋转进内胆支撑底座上定位通孔中;
右变温器件和左变温器件分别固定设置于探头内胆上彼此相对的两外侧面上;探头内胆顶盖表面上分别设置贯穿其上下面的供液孔、排气孔、温度检测孔,金属进液导管的其中一端由探头内胆顶盖表面上方对接供液孔,金属进液导管用于向探头内胆中注入绝缘传热介质;排气阀固定设置于排气孔中,温度传感器固定设置与温度检测孔中,温度传感器的检测端由探头内胆顶盖表面上方插入温度检测孔、置于探头内胆中;
温度传感器信号输出端固定置于温度检测通孔;右变温器件、左变温器件、温度传感器分别外接电源进行取电,同时,右变温器件、左变温器件、温度传感器信号输出端分别对接温控模块;微调电容对接调谐电路板,同时,调谐电路板通过同轴线缆连接探头射频线圈,调谐电路板上分别外接负载电阻模块和核磁共振谱仪传输信号。
作为本发明的一种优选技术方案:还包括探头金属外壳、电控接口、高度调节手柄、样品导引管、塑料进液导管、信号接口和射频负载接口;其中,探头金属外壳包括探头外壳前侧盖、探头外壳后侧盖和矩形金属边框,探头外壳前侧盖、探头外壳后侧盖的形状、尺寸均与矩形金属边框的形状、尺寸相适应,探头外壳前侧盖、探头外壳后侧盖分别对接矩形边框的两侧;
探头金属外壳底面的中心位置设置贯穿其上下面的通孔,该通孔的口径与所述内胆支撑底座上定位通孔的口径相等,所述由探头内胆顶盖至内胆支撑底座所构结构位于探头金属外壳内部,内胆支撑底座的底面固定设置于探头金属外壳的内底面上,且内胆支撑底座上定位通孔与探头金属外壳底面上的通孔相对接,以及内胆支撑底座上定位通孔的中心轴所在直线与探头金属外壳底面上通孔的中心轴所在直线相共线;探头金属外壳顶面上与其底面通孔在竖直方向上相对应的位置、设置贯穿其内外空间的通孔,样品导引管的外径与探头金属外壳顶面通孔的内径相适应,样品导引管两端敞开、且相互贯通,样品导引管竖直置于探头金属外壳中,样品导引管的顶部敞开端插入探头金属外壳顶面通孔固定,样品导引管的底部敞开端对接所述上密封螺栓的顶部敞开口,所述高度调节手柄的其中一端由探头金属外壳外部空间插入器顶面通孔,并依次穿过样品导引管、上密封螺栓、线圈支架管、下密封螺栓后,对接样品定位管的顶部,高度调节手柄的另一端位于探头金属外壳顶部敞开口的上方,旋转高度调节手柄的该端部、带动样品定位管转动,实现样品定位管在内胆支撑底座上定位通孔中的上下移动;
探头金属外壳顶面上与所述金属进液导管在竖直方向上相对应的位置、设置贯穿其内外空间的通孔,该通孔的内径与塑料进液导管的外径相适应,塑料进液导管的其中一端位于探头金属外壳的外部,另一端插入该通孔中,并对接金属进液导管,实现由探头金属外壳外部向探头内胆中注入绝缘传热介质;
电控接口设于探头金属外壳表面、并连通探头金属外壳内外空间,所述右变温器件、左变温器件、温度传感器分别对接电控接口上位于探头金属外壳内部的接线端,电控接口上位于探头金属外壳外部的接线端分别对接温控模块和电源,实现右变温器件、左变温器件、温度传感器分别进行取电和温控信号传输,同时,右变温器件、左变温器件、温度传感器信号输出端分别对接温控模块;
所述调谐电路板固定设置于探头金属外壳内部,所述微调电容固定设置于探头金属外壳内壁上,且微调电容的调节端穿出探头金属外壳内壁、至探头金属外壳外部空间;信号接口和射频负载接口分别设于探头金属外壳表面、并连通探头金属外壳内外空间,信号接口和射频负载接口上分别位于探头金属外壳内部的接线端分别对接调谐电路板,信号接口上位于探头金属外壳外部的接线端外接核磁共振谱仪传输信号,射频负载接口上位于探头金属外壳外部的接线端外接负载电阻模块。
作为本发明的一种优选技术方案:还包括固定设置于所述探头金属外壳内部的调谐盒,所述调谐电路板、以及微调电容上位于探头金属外壳内部的部分设置于调谐盒内部。
作为本发明的一种优选技术方案:还包括探头右固定支架和探头左固定支架,探头右固定支架和探头左固定支架分别固定设置于所述探头金属外壳上彼此相对的两外侧面上。
本发明所述一种用于核磁共振检测的可变温便携式探头,采用以上技术方案与现有技术相比,具有以下技术效果:
本发明所设计用于核磁共振检测的可变温便携式探头,将变温内胆模块集成进普通核磁共振检测探头结构,实现核磁探头可变温功能;并且无需引入复杂辅助装置,变温器件全部集成进探头内部,满足功能的同时结构也更简单紧凑,实现便携式需求;同时,本发明制作成本低,有利于市场应用推广,用于检测样品处于不同温度条件下的核磁信号,研究温度变化对样品理化特性的影响。
附图说明
图1为本发明实施例提供的可变温便携式探头的整体结构示意图;
图2为本发明实施例提供的可变温便携式探头的外壳模块装配示意图;
图3为本发明实施例提供的可变温便携式探头的调谐盒模块装配示意图;
图4为本发明实施例提供的可变温便携式探头的样品位置调节示意图;
图5a为本发明实施例提供的可变温便携式探头的内胆顶盖结构侧视示意图;
图5b为本发明实施例提供的可变温便携式探头的内胆顶盖结构俯视示意图。
其中,1-探头金属外壳,2-电控接口,3-温度传感器,4-排气阀,5-高度调节手柄,6-样品导引管,7-塑料进液导管,8-金属进液导管,9-信号接口,10-探头右固定支架,11-微调电容,12-调谐电路板,13-上密封螺栓,14-上密封垫圈,15-上密封胶圈,16-调谐盒后侧板,17-右变温器件,18-下密封胶圈,19-下密封垫圈,20-下密封螺栓,21-样品定位管,22-内胆支撑底座,23-左变温器件,24-线圈支架管,25-探头内胆,26-内胆矩形密封圈,27-探头内胆顶盖,28-探头左固定支架,29-探头外壳前侧盖,30-探头外壳后侧盖,31-调谐盒左侧板,32-射频负载接口,33-调谐盒前侧板,34-调谐盒下侧板。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明设计了一种用于核磁共振检测的可变温便携式探头,包括温控模块、探头射频线圈、探头金属外壳1、电控接口2、温度传感器3、排气阀4、高度调节手柄5、样品导引管6、塑料进液导管7、金属进液导管8、信号接口9、探头右固定支架10、微调电容11、调谐电路板12、上密封螺栓13、上密封垫圈14、上密封胶圈15、右变温器件17、下密封胶圈18、下密封垫圈19、样品定位管20、下密封螺栓21、内胆支撑底座22、左变温器件23、线圈支架管24、探头内胆25、内胆密封圈26、探头内胆顶盖27、和探头左固定支架28、射频负载接口32和调谐盒。
其中,探头内胆25顶部敞开,如图5a和图5b所示,探头内胆顶盖27底面设有阶梯层,该阶梯层的形状、口径与探头内胆25顶部敞开口的形状、口径相适应,探头内胆顶盖27的阶梯层底部可分离式设于探头内胆25顶部敞开口内,且内胆密封圈26设于探头内胆顶盖27阶梯层与探头内胆25顶部敞开口之间一周位置上,具体连接设计应用中,如图5b所示,探头内胆顶盖27与探头内胆25顶部敞开口之间,通过探头内胆顶盖27四周螺纹孔、应用螺丝压紧实现密封。
实际应用中,探头内胆25和探头内胆顶盖27采用紫铜或铝合金材料,也可以为其他导热性能良好的无磁性金属材料。实际应用当中,所述探头内胆25和探头内胆顶盖27外壁都包裹有超低导热系数的绝热材料,可以为保温棉、气凝胶毡、真空绝热板等,也可以为其他绝热材料。
如图1所示,探头内胆顶盖27内顶面到探头内胆25内底面之间的距离与线圈支架管24的长度相适应,线圈支架管24两端敞开、且相互贯通,探头内胆25底面中心位置设置贯穿其内外空间的下螺纹通孔,探头内胆顶盖27表面上与探头内胆25底面下通孔在竖直方向上相对应的位置、设置贯穿其内外空间的上螺纹通孔,探头内胆25底面下通孔口径与探头内胆顶盖27表面上通孔口径均与线圈支架管24口径相适应,线圈支架管24竖直设置于探头内胆25内,且线圈支架管24顶部敞开口对接探头内胆顶盖27表面的上通孔,以及线圈支架管24底部敞开口对接探头内胆25底面的下通孔;上密封螺栓13和下密封螺栓21均为两端敞开、且相互贯通结构,且上密封螺栓13的通孔孔径与下密封螺栓21的通孔孔径均与线圈支架管24敞开口外径相适应;上密封螺栓13上的外周螺纹与探头内胆顶盖27表面上螺纹通孔中的螺纹相对应,下密封螺栓21上的外周螺纹与探头内胆顶盖27表面下螺纹通孔中的螺纹相对应;上密封垫圈14、上密封胶圈15由上至下依次设置于探头内胆顶盖27上螺纹通孔中、对应线圈支架管24端面的位置,上密封螺栓13由探头内胆顶盖27顶面外侧、旋入探头内胆顶盖27的上螺纹孔中,并依次紧压上密封垫圈14、上密封胶圈15,实现轴向密封;下密封垫圈19、下密封胶圈18由下至上依次设置于探头内胆25底面中间螺纹孔中、线圈支架管24外侧面上,下密封螺栓21由探头内胆25底面外侧、旋入探头内胆25的下螺纹通孔中、并依次紧压下密封垫圈19、下密封胶圈18,实现轴向密封;探头射频线圈缠绕在线圈支架管24外侧面上,且探头射频线圈外侧套设紧固管,实际应用当中,探头射频线圈缠绕在线圈支架管24外侧面上,外面套PTFE热缩管紧定;并且具体应用中,线圈支架管24采用PTFE塑料或者石英玻璃材料制成。
内胆支撑底座22的顶面与探头内胆25外底面相固定对接,内胆支撑底座22中心位置设置贯穿其上下面、竖直方向上的定位通孔,定位通孔中心轴所在直线与线圈支架管24中心轴所在直线相共线;样品定位管20两端封闭,样品定位管20的外径与内胆支撑底座22上定位通孔的内径相适应,样品定位管20外壁一周上设置外螺纹,内胆支撑底座22上定位通孔的内壁一周、设置与样品定位管20外壁上外螺纹相对应的内螺纹,如图4所示,样品定位管20竖直旋转进内胆支撑底座22上定位通孔中。
实际应用当中,所述的内胆支撑底座22采用POM、PTFE等工程塑料塑料,也可以为其他工程塑料、电木板等低导热系数非金属材料;所述的样品定位管20必须采用纯PTFE塑料,不含氢信号;所述的线圈支架管采用纯PTFE塑料或者石英玻璃材料,不含氢信号。
右变温器件17和左变温器件23通过导热胶分别固定设置于探头内胆25上彼此相对的两外侧面上,根据实际需求也可以固定在前后两侧,实际应用中,变温器件分别均包括加热器件和降温器件,可以为加热膜、加热电阻、半导体制冷片等;探头内胆顶盖27表面上分别设置贯穿其上下面的供液孔、排气孔、温度检测孔,金属进液导管8的其中一端由探头内胆顶盖27表面上方对接供液孔,金属进液导管8用于向探头内胆25中注入绝缘传热介质,实际应用当中,绝缘传热介质可以为CF4,也可以为其它液体传热介质;排气阀4固定设置于排气孔中,温度传感器3固定设置与温度检测孔中,温度传感器3的检测端由探头内胆顶盖27表面上方插入温度检测孔、置于探头内胆25中,实际应用当中,温度传感器可以是热电阻或热电偶,插入探头内胆内绝缘传热介质。应用过程中,变温器件在加热时,能量传输由外而内分别经过加热器件、探头内胆25、绝缘传热介质、线圈支架管24,降温时能量传输则相反,由内而外分别经过线圈支架管24、绝缘传热介质、探头内胆25、降温器件。
温度传感器3信号输出端固定置于温度检测通孔;右变温器件17、左变温器件23、温度传感器3分别外接电源进行取电,同时,右变温器件17、左变温器件23、温度传感器3信号输出端分别对接温控模块,温控模块接收温度传感器3所感应的温度信号,再控制变温器件加热或降温,形成温控闭环;微调电容11对接调谐电路板12,同时,调谐电路板12通过同轴线缆连接探头射频线圈,调谐电路板12上分别外接负载电阻模块和核磁共振谱仪传输信号。
图2所示,探头金属外壳1包括探头外壳前侧盖29、探头外壳后侧盖30和矩形金属边框,探头外壳前侧盖29、探头外壳后侧盖30的形状、尺寸均与矩形金属边框的形状、尺寸相适应,探头外壳前侧盖29、探头外壳后侧盖30分别对接矩形边框的两侧;探头右固定支架10和探头左固定支架28分别固定设置于所述探头金属外壳1上彼此相对的两外侧面上,实际应用当中,探头金属外壳1、探头左固定支架28和探头外壳后侧盖30可采用铝合金等无磁性金属材料;探头金属外壳1底面的中心位置设置贯穿其上下面的通孔,该通孔的口径与所述内胆支撑底座22上定位通孔的口径相等,所述由探头内胆顶盖27至内胆支撑底座22所构结构位于探头金属外壳1内部,内胆支撑底座22的底面固定设置于探头金属外壳1的内底面上,且内胆支撑底座22上定位通孔与探头金属外壳1底面上的通孔相对接,以及内胆支撑底座22上定位通孔的中心轴所在直线与探头金属外壳1底面上通孔的中心轴所在直线相共线;探头金属外壳1顶面上与其底面通孔在竖直方向上相对应的位置、设置贯穿其内外空间的通孔,样品导引管6的外径与探头金属外壳1顶面通孔的内径相适应,样品导引管6两端敞开、且相互贯通,样品导引管6竖直置于探头金属外壳1中,样品导引管6的顶部敞开端插入探头金属外壳1顶面通孔固定,样品导引管6的底部敞开端对接所述上密封螺栓13的顶部敞开口。
图4所示,高度调节手柄5的其中一端由探头金属外壳1外部空间插入器顶面通孔,并依次穿过样品导引管6、上密封螺栓13、线圈支架管24、下密封螺栓21后,对接样品定位管20的顶部,高度调节手柄5的另一端位于探头金属外壳1顶部敞开口的上方,旋转高度调节手柄5的该端部、带动样品定位管20转动,实现样品定位管20在内胆支撑底座22上定位通孔中的上下移动,即样品定位管20高度的变化。
探头金属外壳1顶面上与所述金属进液导管8在竖直方向上相对应的位置、设置贯穿其内外空间的通孔,该通孔的内径与塑料进液导管7的外径相适应,塑料进液导管7的其中一端位于探头金属外壳1的外部,另一端插入该通孔中,并对接金属进液导管8,实现由探头金属外壳1外部向探头内胆25中注入绝缘传热介质。
电控接口2设于探头金属外壳1表面、并连通探头金属外壳1内外空间,所述右变温器件17、左变温器件23、温度传感器3分别对接电控接口2上位于探头金属外壳1内部的接线端,电控接口2上位于探头金属外壳1外部的接线端分别对接温控模块和电源,实现右变温器件17、左变温器件23、温度传感器3分别进行取电和温控信号传输,同时,右变温器件17、左变温器件23、温度传感器3信号输出端分别对接温控模块。
微调电容11固定设置于探头金属外壳1内壁上,微调电容11的调节端穿出探头金属外壳1内壁、至探头金属外壳1外部空间;调谐盒固定设置于所述探头金属外壳1内部,其中,如图3所示,调谐盒由调谐盒后侧板16、调谐盒左侧板31、调谐盒前侧板33、调谐盒下侧板34分别与探头金属外壳1相互连接构成,调谐电路板12固定在调谐盒后侧板16上;调谐电路板12、以及微调电容11上位于探头金属外壳1内部的部分设置于调谐盒内部;信号接口9和射频负载接口32分别设于探头金属外壳1表面、并连通探头金属外壳1内外空间,信号接口9和射频负载接口32上分别位于探头金属外壳1内部的接线端分别对接调谐电路板12,信号接口9上位于探头金属外壳1外部的接线端外接核磁共振谱仪传输信号,射频负载接口32上位于探头金属外壳1外部的接线端外接负载电阻模块。
上述技术方案所设计用于核磁共振检测的可变温便携式探头,将变温内胆模块集成进普通核磁共振检测探头结构,实现核磁探头可变温功能;并且无需引入复杂辅助装置,变温器件全部集成进探头内部,满足功能的同时结构也更简单紧凑,实现便携式需求;同时,本发明制作成本低,有利于市场应用推广,用于检测样品处于不同温度条件下的核磁信号,研究温度变化对样品理化特性的影响。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (4)
1.一种用于核磁共振检测的可变温便携式探头,其特征在于:包括温控模块、探头射频线圈、温度传感器(3)、排气阀(4)、金属进液导管(8)、微调电容(11)、调谐电路板(12)、上密封螺栓(13)、上密封垫圈(14)、上密封胶圈(15)、右变温器件(17)、下密封胶圈(18)、下密封垫圈(19)、样品定位管(20)、下密封螺栓(21)、内胆支撑底座(22)、左变温器件(23)、线圈支架管(24)、探头内胆(25)、内胆密封圈(26)和探头内胆顶盖(27);
其中,探头内胆(25)顶部敞开,探头内胆顶盖(27)底面设有阶梯层,该阶梯层的形状、口径与探头内胆(25)顶部敞开口的形状、口径相适应,探头内胆顶盖(27)的阶梯层底部可分离式设于探头内胆(25)顶部敞开口内,且内胆密封圈(26)设于探头内胆顶盖(27)阶梯层与探头内胆(25)顶部敞开口之间一周位置上;
探头内胆顶盖(27)内顶面到探头内胆(25)内底面之间的距离与线圈支架管(24)的长度相适应,线圈支架管(24)两端敞开、且相互贯通,探头内胆(25)底面中心位置设置贯穿其内外空间的下螺纹通孔,探头内胆顶盖(27)表面上与探头内胆(25)底面下通孔在竖直方向上相对应的位置、设置贯穿其内外空间的上螺纹通孔,探头内胆(25)底面下通孔口径与探头内胆顶盖(27)表面上通孔口径均与线圈支架管(24)口径相适应,线圈支架管(24)竖直设置于探头内胆(25)内,且线圈支架管(24)顶部敞开口对接探头内胆顶盖(27)表面的上通孔,以及线圈支架管(24)底部敞开口对接探头内胆(25)底面的下通孔;上密封螺栓(13)和下密封螺栓(21)均为两端敞开、且相互贯通结构,且上密封螺栓(13)的通孔孔径与下密封螺栓(21)的通孔孔径均与线圈支架管(24)敞开口外径相适应;上密封螺栓(13)上的外周螺纹与探头内胆顶盖(27)表面上螺纹通孔中的螺纹相对应,下密封螺栓(21)上的外周螺纹与探头内胆顶盖(27)表面下螺纹通孔中的螺纹相对应;上密封垫圈(14)、上密封胶圈(15)由上至下依次设置于探头内胆顶盖(27)上螺纹通孔中、对应线圈支架管(24)端面的位置,上密封螺栓(13)由探头内胆顶盖(27)顶面外侧、旋入探头内胆顶盖(27)的上螺纹孔中,并依次紧压上密封垫圈(14)、上密封胶圈(15);下密封垫圈(19)、下密封胶圈(18)由下至上依次设置于探头内胆(25)底面中间螺纹孔中、线圈支架管(24)外侧面上,下密封螺栓(21)由探头内胆(25)底面外侧、旋入探头内胆(25)的下螺纹通孔中、并依次紧压下密封垫圈(19)、下密封胶圈(18);探头射频线圈缠绕在线圈支架管(24)外侧面上,且探头射频线圈外侧套设紧固管;
内胆支撑底座(22)的顶面与探头内胆(25)外底面相固定对接,内胆支撑底座(22)中心位置设置贯穿其上下面、竖直方向上的定位通孔,定位通孔中心轴所在直线与线圈支架管(24)中心轴所在直线相共线;样品定位管(20)两端封闭,样品定位管(20)的外径与内胆支撑底座(22)上定位通孔的内径相适应,样品定位管(20)外壁一周上设置外螺纹,内胆支撑底座(22)上定位通孔的内壁一周、设置与样品定位管(20)外壁上外螺纹相对应的内螺纹,样品定位管(20)竖直旋转进内胆支撑底座(22)上定位通孔中;
右变温器件(17)和左变温器件(23)分别固定设置于探头内胆(25)上彼此相对的两外侧面上;探头内胆顶盖(27)表面上分别设置贯穿其上下面的供液孔、排气孔、温度检测孔,金属进液导管(8)的其中一端由探头内胆顶盖(27)表面上方对接供液孔,金属进液导管(8)用于向探头内胆(25)中注入绝缘传热介质;排气阀(4)固定设置于排气孔中,温度传感器(3)固定设置与温度检测孔中,温度传感器(3)的检测端由探头内胆顶盖(27)表面上方插入温度检测孔、置于探头内胆(25)中;
温度传感器(3)信号输出端固定置于温度检测通孔;右变温器件(17)、左变温器件(23)、温度传感器(3)分别外接电源进行取电,同时,右变温器件(17)、左变温器件(23)、温度传感器(3)信号输出端分别对接温控模块;微调电容(11)对接调谐电路板(12),同时,调谐电路板(12)通过同轴线缆连接探头射频线圈,调谐电路板(12)上分别外接负载电阻模块和核磁共振谱仪传输信号。
2.根据权利要求1所述一种用于核磁共振检测的可变温便携式探头,其特征在于:还包括探头金属外壳(1)、电控接口(2)、高度调节手柄(5)、样品导引管(6)、塑料进液导管(7)、信号接口(9)和射频负载接口(32);其中,探头金属外壳(1)包括探头外壳前侧盖(29)、探头外壳后侧盖(30)和矩形金属边框,探头外壳前侧盖(29)、探头外壳后侧盖(30)的形状、尺寸均与矩形金属边框的形状、尺寸相适应,探头外壳前侧盖(29)、探头外壳后侧盖(30)分别对接矩形边框的两侧;
探头金属外壳(1)底面的中心位置设置贯穿其上下面的通孔,该通孔的口径与所述内胆支撑底座(22)上定位通孔的口径相等,所述由探头内胆顶盖(27)至内胆支撑底座(22)所构结构位于探头金属外壳(1)内部,内胆支撑底座(22)的底面固定设置于探头金属外壳(1)的内底面上,且内胆支撑底座(22)上定位通孔与探头金属外壳(1)底面上的通孔相对接,以及内胆支撑底座(22)上定位通孔的中心轴所在直线与探头金属外壳(1)底面上通孔的中心轴所在直线相共线;探头金属外壳(1)顶面上与其底面通孔在竖直方向上相对应的位置、设置贯穿其内外空间的通孔,样品导引管(6)的外径与探头金属外壳(1)顶面通孔的内径相适应,样品导引管(6)两端敞开、且相互贯通,样品导引管(6)竖直置于探头金属外壳(1)中,样品导引管(6)的顶部敞开端插入探头金属外壳(1)顶面通孔固定,样品导引管(6)的底部敞开端对接所述上密封螺栓(13)的顶部敞开口,所述高度调节手柄(5)的其中一端由探头金属外壳(1)外部空间插入器顶面通孔,并依次穿过样品导引管(6)、上密封螺栓(13)、线圈支架管(24)、下密封螺栓(21)后,对接样品定位管(20)的顶部,高度调节手柄(5)的另一端位于探头金属外壳(1)顶部敞开口的上方,旋转高度调节手柄(5)的该端部、带动样品定位管(20)转动,实现样品定位管(20)在内胆支撑底座(22)上定位通孔中的上下移动;
探头金属外壳(1)顶面上与所述金属进液导管(8)在竖直方向上相对应的位置、设置贯穿其内外空间的通孔,该通孔的内径与塑料进液导管(7)的外径相适应,塑料进液导管(7)的其中一端位于探头金属外壳(1)的外部,另一端插入该通孔中,并对接金属进液导管(8),实现由探头金属外壳(1)外部向探头内胆(25)中注入绝缘传热介质;
电控接口(2)设于探头金属外壳(1)表面、并连通探头金属外壳(1)内外空间,所述右变温器件(17)、左变温器件(23)、温度传感器(3)分别对接电控接口(2)上位于探头金属外壳(1)内部的接线端,电控接口(2)上位于探头金属外壳(1)外部的接线端分别对接温控模块和电源,实现右变温器件(17)、左变温器件(23)、温度传感器(3)分别进行取电和温控信号传输,同时,右变温器件(17)、左变温器件(23)、温度传感器(3)信号输出端分别对接温控模块;
所述调谐电路板(12)固定设置于探头金属外壳(1)内部,所述微调电容(11)固定设置于探头金属外壳(1)内壁上,且微调电容(11)的调节端穿出探头金属外壳(1)内壁、至探头金属外壳(1)外部空间;信号接口(9)和射频负载接口(32)分别设于探头金属外壳(1)表面、并连通探头金属外壳(1)内外空间,信号接口(9)和射频负载接口(32)上分别位于探头金属外壳(1)内部的接线端分别对接调谐电路板(12),信号接口(9)上位于探头金属外壳(1)外部的接线端外接核磁共振谱仪传输信号,射频负载接口(32)上位于探头金属外壳(1)外部的接线端外接负载电阻模块。
3.根据权利要求2所述一种用于核磁共振检测的可变温便携式探头,其特征在于:还包括固定设置于所述探头金属外壳(1)内部的调谐盒,所述调谐电路板(12)、以及微调电容(11)上位于探头金属外壳(1)内部的部分设置于调谐盒内部。
4.根据权利要求2所述一种用于核磁共振检测的可变温便携式探头,其特征在于:还包括探头右固定支架(10)和探头左固定支架(28),探头右固定支架(10)和探头左固定支架(28)分别固定设置于所述探头金属外壳(1)上彼此相对的两外侧面上。
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