CN113030808B - 一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头及其探测方法 - Google Patents

一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头及其探测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头，包括变低温探头装置和密封盖板，在变低温探头装置内设置有用于放置实验试件的实验试件放置区，在实验试件放置区上从左到右依次设置有第一温度测试区域、第二温度测试区域和第三温度测试区域，第三温度测试区域外缠绕有线圈冷却管，线圈冷却管的一侧头端连接有冷却液出口管和冷却液入口管，在第一温度测试区域、第二温度测试区域和第三温度测试区域上均设置有温度检测单元，每一个温度检测单元均包括低温灵敏电阻棒和温度检测器，在温度检测器下方设置有温度计显示屏。本发明还公开了一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头的探测方法。本发明操作简单，且温度检测准确性较高。

Description

一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头及其探测方法
技术领域
本发明涉及核磁共振的技术领域，尤其是一种用于研究某试件在-40℃～0℃温度下的理化性质的一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头及其探测方法。
背景技术
核磁共振实验应用范围非常广，涵盖了生物医学、化学、石油、岩石材料等众多领域，而变低温探头装置作为、核磁共振实验领域的重要部件，该装置具有操作简单，体积小，功耗低的优点，被广泛应用于各种岩石试件在低温下的理化性质研究。
但是现有的变低温探头结构为整体式变低温装置，即整个工作盒的温度都会随着工作区的改变而改变，这样不仅对能源造成一定的浪费，还容易影响试验的准确性，因此整个温度探测仅有一个温度值，导致实验效果差，无法实现变温检测，且整体结构复杂、实用性差，因此如何设计一款能够实现试件在-40℃～0℃范围内进行局部变温，且整个装置结构简单，性价比高，具有很高的实用价值，显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头及其探测方法，以解决上述背景技术中提出的整体结构复杂、实用性差的问题，本发明通过温度检测器更好地把握温度，不仅操作简单，且温度检测准确性较高，能够得到更好的实验数据，最终实现整体结构简单、性价比高、实用价值高的优点。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头，包括变低温探头装置，所述变低温探头装置的侧边设置有密封盖板，在变低温探头装置内设置有用于放置实验试件的实验试件放置区，在实验试件放置区上从左到右依次设置有第一温度测试区域、第二温度测试区域和第三温度测试区域，第三温度测试区域作为冷却区域并在第三温度测试区域外缠绕有线圈冷却管， 所述线圈冷却管的一侧头端连接有冷却液出口管和冷却液入口管，在第一温度测试区域、第二温度测试区域和第三温度测试区域上均设置有温度检测单元，每一个温度检测单元均包括一个用于接收对应测试区域温度的低温灵敏电阻棒、与低温灵敏电阻棒连接的温度检测器，在温度检测器下方设置有与温度检测器电连接的温度计显示屏。
为了能很好阻断低温像常温区扩散，保证试验的精确性，在第三温度测试区域与第二温度测试区域之间设置有与线圈冷却管另一侧末尾相衔接的温度隔离板。
作为优选，为了使得整个冷却液能够流便整个第三温度测试区域，所述冷却液出口管和冷却液入口管均通过一个螺栓和螺帽的配合连接在线圈冷却管的两个端口上。
为了方便操作，所述的温度计显示屏的下方通过螺纹连接器与低温灵敏电阻棒连接，在温度计显示屏的上方设置有温度计电源键。
作为优选，进一步使得整个冷却液能够流便整个第三温度测试区域且方便输送冷却液，所述线圈冷却管为螺旋循环管，所述螺旋循环管的头端上方连通冷却液出口管，所述螺旋循环管的头端下方连通所述冷却液入口管。
本发明还公开了一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头的探测方法，包括采用上述的一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头，其具体包括以下步骤：
S1、打开变低温探头装置一侧的密封盖板，将实验的试件按规范操作放入实验试件放置区，启动设备工作；
S2、然后打开三个区域的温度检测器，先进行三个区域的初始温度检测，通过每一个低温灵敏电阻棒探测温度，并检查此时每一个温度计显示屏（8）是否均为常温状态下，如果不是则需要调整，并处于常温状态，随后将冷却液入口管与外部冷却液连接，让冷却液从冷却液入口管输入，经过线圈冷却管，在第三温度测试区域循环一圈后从冷却液出口管流出外界，并通过线圈中冷却液不断的低温循环，使得线圈缠绕区域获得实验所需温度，让第三温度测试区域形成一个低温循环系统；；
S3、然后让三个低温灵敏电阻棒接收每一个区域温度变化的信号并传达到对应的温度检测器，最终进行直观显示，实现检测被研究试件一部分低温，一部分常温下的温度理化性质，最终进行冷却区与常温区的分区温度变化，以此达到实验目的。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明公开了一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头装置，相比传统的变温探头系统，整个装置结构简单，造价极低，价值实用性高，而且采用分区域温度控制并测试温度，使得本装置能够更加满足在实验过程中对实验试件的实验测试过程，具有重要的运用前景和实际意义，适宜推广使用。
本发明公开了一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头的探测方法，其通过操作对同一试件的不同部分进行常温与低温实验，使得实验过程中能够更好做对比处理，提高核磁共振实验的准确性，且局部低温能合理利用线圈资源，更好的对比低温下与常温下的试件性能，在工作时，第三温度测试区域中将冷却液从冷却液入口管输入，经过线圈冷却管，再通过冷却液出口管，使得冷却区域形成一个低温循环系统，将实验的试件放入其中，研究试件一部分低温，一部分常温下的理化性质，其中温度由三个不同区域的温度检测器检测，使得实验能准确顺利的进行，最终达到真正实验对比的目的。
附图说明
图1为实施例1中一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头的结构示意图；
图2 为实施例1中温度隔离板与右侧第三温度测试区域的连接结构示意图。
图中： 1、冷却液出口管；2、冷却液入口管； 3-1、螺栓；3-2、螺帽； 4、线圈冷却管；5、温度隔离板； 6、低温灵敏电阻棒； 7、螺纹连接器； 8、温度计显示屏； 9、温度计电源键；10、实验试件放置区；11、温度检测器；12、变低温探头装置；13、密封盖板；14、温度检测单元；10-1、第一温度测试区域；10-2、第二温度测试区域；10-3、第三温度测试区域。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-图2，本发明提供的一种实施例：一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头，包括变低温探头装置12，所述变低温探头装置12的侧边设置有密封盖板13，在变低温探头装置12内设置有用于放置实验试件的实验试件放置区10，在实验试件放置区10上从左到右依次设置有第一温度测试区域10-1、第二温度测试区域10-2和第三温度测试区域10-3，第三温度测试区域10-3作为冷却区域并在第三温度测试区域10-3外缠绕有线圈冷却管4， 所述线圈冷却管4的一侧头端连接有冷却液出口管1和冷却液入口管2，在第一温度测试区域10-1、第二温度测试区域10-2和第三温度测试区域10-3上均设置有温度检测单元14，每一个温度检测单元14均包括一个用于接收对应测试区域温度的低温灵敏电阻棒6、与低温灵敏电阻棒6连接的温度检测器11，在温度检测器11下方设置有与温度检测器11电连接的温度计显示屏8。
通过上述结构设置相比传统的变温探头系统，整个装置结构简单，造价极低，价值实用性高，而且采用分区域温度控制并测试温度，使得本装置能够更加满足在实验过程中对实验试件的实验测试过程，具有重要的运用前景和实际意义，适宜推广使用。
为了能很好阻断低温像常温区扩散，保证试验的精确性，在第三温度测试区域10-3与第二温度测试区域10-2之间设置有与线圈冷却管4另一侧末尾相衔接的温度隔离板5。
作为优选，为了使得整个冷却液能够流便整个第三温度测试区域10-3，所述冷却液出口管1和冷却液入口管2均通过一个螺栓3-1和螺帽3-2的配合连接在线圈冷却管4的两个端口上。
为了方便操作，所述的温度计显示屏8的下方通过螺纹连接器7与低温灵敏电阻棒6连接，在温度计显示屏8的上方设置有温度计电源键9。
作为优选，进一步使得整个冷却液能够流便整个第三温度测试区域10-3且方便输送冷却液，所述线圈冷却管4为螺旋循环管，所述螺旋循环管的头端上方连通冷却液出口管1，所述螺旋循环管的头端下方连通所述冷却液入口管2。
本实施例还公开了一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头的探测方法，包括采用上述的一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头，其具体包括以下步骤：
S1、打开变低温探头装置12一侧的密封盖板13，将实验的试件按规范操作放入实验试件放置区10，启动设备工作；
S2、然后打开三个区域的温度检测器11，先进行三个区域的初始温度检测，通过每一个低温灵敏电阻棒6探测温度，并检查此时每一个温度计显示屏8是否均为常温状态下，如果不是则需要调整，并处于常温状态，随后将冷却液入口管2与外部冷却液连接，让冷却液从冷却液入口管2输入，经过线圈冷却管4，在第三温度测试区域10-3循环一圈后从冷却液出口管1流出外界，并通过线圈中冷却液不断的低温循环，使得线圈缠绕区域获得实验所需温度，让第三温度测试区域10-3形成一个低温循环系统；
S3、然后让三个低温灵敏电阻棒6接收每一个区域温度变化的信号并传达到对应的温度检测器11，最终进行直观显示，实现检测被研究试件一部分低温，一部分常温下的温度理化性质，最终进行冷却区与常温区的分区温度变化，以此达到实验目的。
在本实施中，通过操作对同一试件的不同部分进行常温与低温实验，使得实验过程中能够更好做对比处理，提高核磁共振实验的准确性，且局部低温能合理利用线圈资源，更好的对比低温下与常温下的试件性能，在工作时，第三温度测试区域10-3中将冷却液从冷却液入口管输入，经过线圈冷却管，再通过冷却液出口管，使得冷却区域形成一个低温循环系统，将实验的试件放入其中，研究试件一部分低温，一部分常温下的理化性质，其中温度由三个不同区域的温度检测器检测，使得实验能准确顺利的进行，最终达到真正实验对比的目的。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头，包括变低温探头装置(12)，所述变低温探头装置(12)的侧边设置有密封盖板(13)，其特征在于：在变低温探头装置(12)内设置有用于放置实验试件的实验试件放置区(10)，在实验试件放置区(10)上从左到右依次设置有第一温度测试区域(10-1)、第二温度测试区域(10-2)和第三温度测试区域(10-3)，第三温度测试区域(10-3)作为冷却区域并在第三温度测试区域(10-3)外缠绕有线圈冷却管(4)，所述线圈冷却管(4)的一侧头端连接有冷却液出口管(1)和冷却液入口管(2)，在第一温度测试区域(10-1)、第二温度测试区域(10-2)和第三温度测试区域(10-3)上均设置有温度检测单元(14)，每一个温度检测单元(14)均包括一个用于接收对应测试区域温度的低温灵敏电阻棒(6)、与低温灵敏电阻棒(6)连接的温度检测器(11)，在温度检测器(11)下方设置有与温度检测器(11)电连接的温度计显示屏(8)；
在第三温度测试区域(10-3)与第二温度测试区域(10-2)之间设置有与线圈冷却管(4)另一侧末尾相衔接的温度隔离板(5)。
2.根据权利要求1所述的一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头，其特征在于：所述冷却液出口管(1)和冷却液入口管(2)均通过一个螺栓(3-1)和螺帽(3-2)的配合连接在线圈冷却管(4)的两个端口上。
3.根据权利要求2所述的一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头，其特征在于：所述的温度计显示屏(8)的下方通过螺纹连接器(7)与低温灵敏电阻棒(6)连接，在温度计显示屏(8)的上方设置有温度计电源键(9)。
4.根据权利要求3所述的一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头，其特征在于：所述线圈冷却管(4)为螺旋循环管，所述螺旋循环管的头端上方连通冷却液出口管(1)，所述螺旋循环管的头端下方连通所述冷却液入口管(2)。
5.一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头的探测方法，包括采用1-4中任意一项权利要求所述的一种用于核磁共振实验的局部式变低温探头，其特征在于具体包括以下步骤：
S1、打开变低温探头装置(12)一侧的密封盖板(13)，将实验的试件按规范操作放入实验试件放置区(10)，启动设备工作；
S2、然后打开三个区域的温度检测器(11)，先进行三个区域的初始温度检测，通过每一个低温灵敏电阻棒(6)探测温度，并检查此时每一个温度计显示屏(8)是否均为常温状态下，如果不是则需要调整，并处于常温状态，随后将冷却液入口管(2)与外部冷却液连接，让冷却液从冷却液入口管(2)输入，经过线圈冷却管(4)，在第三温度测试区域(10-3)循环一圈后从冷却液出口管(1)流出外界，并通过线圈中冷却液不断的低温循环，使得线圈缠绕区域获得实验所需温度，让第三温度测试区域(10-3)形成一个低温循环系统；
S3、然后让三个低温灵敏电阻棒(6)接收每一个区域温度变化的信号并传达到对应的温度检测器(11)，最终进行直观显示，实现检测被研究试件一部分低温，一部分常温下的温度理化性质，最终进行冷却区与常温区的分区温度变化，以此达到实验目的。
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