CN201796133U - 核磁共振成像夹持器 - Google Patents

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喻西崇
宋永臣
刘瑜
李清平
赵越超
刘卫国
姚海元
白玉湖
庞维新
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China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Research Institute Co Ltd
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Dalian University of Technology
China National Offshore Oil Corp CNOOC
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Abstract

本实用新型涉及一种核磁共振成像夹持器，其包括：一筒体，一设置于筒体中的样品管，两个岩心塞，以及一上端封头，一下端封头；筒体，采用高强度非金属材料制成，筒体的内腔中具有一用于容置样品管的容置区，样品管与筒体的内壁之间留有供冷却液通过的间隙，样品管采用热缩管，两个岩心塞分别穿设在样品管两端以夹持样品的两端，上端封头、下端封头分别旋入筒体的两端将筒体密封，两个岩心塞分别穿过上端封头、下端封头伸出筒体外，上、下端封头中设置有与外界连通的接口，两个岩心塞中设置有供水、气流通的通道。由此，本实用新型能将天然沉积层用于核磁共振成像检测实验，且操作简便，成本较低，并可避免金属材料对核磁成像信号的干扰。

Description

核磁共振成像夹持器
技术领域
本实用新型涉及一种用于检测水合物在天然沉积层中生成、分解的核磁共振成像实验用的核磁共振成像夹持器。
背景技术
目前，在实验室中对天然气水合物在沉积层中的核磁共振成像实验通常用填砂来模拟天然沉积层，用来填砂的装置为核磁共振成像夹持器，其具有一用于填砂的样品管，样品管采用双层套管结构，内层为便于填砂的长直厚壁管，外层为薄壁管外套，以便冷却液在内部流动控制水合物生成分解的温度。而从地层中取样的天然沉积层样品通常为有固定尺寸的圆柱状，无法直接装入到样品管中或者装入后与壁面有较大缝隙无法满足实验要求。另外，由于金属材料对核磁共振成像信号的屏蔽作用，使得用来填砂的样品管不能完全用金属材料加工，这样便限制了样品管的耐压强度。目前有采用部分金属材料加上部分非金属材料加工的样品管，其耐压虽可以满足较高要求，但可满足的样品尺寸较小，而且其夹持部分的设计复杂且在反复装拆试样过程中易损坏，更有金属部分会干扰核磁信号而影响成像质量的问题。
发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种核磁共振成像夹持器，其能将天然沉积层用于核磁共振成像检测实验，且操作简便，成本较低，并可避免金属材料对核磁成像信号的干扰。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种核磁共振成像夹持器，其特征在于包括：一筒体，一设置于所述筒体中的样品管，两个岩心塞，以及一上端封头，一下端封头；所述筒体，采用高强度非金属材料制成，所述筒体的内腔中具有一用于容置所述样品管的容置区，所述样品管与所述筒体的内壁之间留有供冷却液通过的间隙，所述样品管采用热缩管，两个所述岩心塞分别穿设在所述样品管两端以夹持样品的两端，所述上端封头、下端封头分别旋入所述筒体的两端将所述筒体密封，两个所述岩心塞分别穿过所述上端封头、下端封头伸出所述筒体外，所述上、下端封头中设置有与外界连通的接口，两个所述岩心塞中设置有供水、气流通的通道。
所述筒体的容置区的内径小于所述筒体两端口的内径，所述容置区与两所述端口的连接处分别形成一阶部，所述上、下端封头分别顶抵于所述阶部。
所述上端封头中设置的接口为一冷却接口，所述下端封头中设置有一冷却接口，一加热接口。
所述上端封头中设置的接口为一冷却接口，所述下端封头中设置有一冷却接口，一加热接口。
所述岩心塞与样品之间设置有过滤垫。
所述上、下端封头的前端均套设有密封圈。
所述筒体采用聚酰亚胺制成。
本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于筒体采用高强度非金属材料制成，不但耐压能够达到15MPa，而且可避免金属材料对核磁成像信号的干扰，不会影响核磁共振成像质量；2、由于本实用新型的样品管采用一次性热缩管，使本实用新型的样品管可以容纳直径15mm长度40mm以下尺寸的天然沉积层样品进行核磁共振实验；3、本实用新型的样品管采用一次性热缩管，不仅具有使用简便的优点，还可以防止冷却液串进样品及大大降低成本。由此，本实用新型可以满足较大尺寸的天然沉积层样品中水合物生成、分解实验的全过程控制，以及在实验过程中通过核磁共振成像仪对水合物在沉积层中的生成、分解以及气水流动特性进行成像观测和某些参数的测量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
图2是本实用新型一实施例的应用示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的进行详细的描述。
如图1所示，为本实用新型所提供的核磁共振成像夹持器10，其包括一筒体11，一设置于筒体11中的样品管12，两个岩心塞13，以及一上端封头14，一下端封头15。
筒体11，采用高强度非金属材料制成，以防止对核磁共振磁场的干扰，且筒体11的耐压能够达到15Mpa。本实施例筒体11采用的材料为聚酰亚胺(polyimide 简称PI)。筒体11的内腔中具有一用于容置样品管12的容置区，容置区的内径小于筒体11两端口的内径，容置区与两端口的连接处分别形成一阶部111。样品管12采用热缩管，放置在筒体11的容置区中，且与筒体11的内壁之间留有供冷却液通过的间隙。样品管12内放置天然沉积层样品，两个岩心塞13夹持在样品的两端，使样品被固定在样品管12中。本实用新型使用热缩管作为样品管，可以在进行核磁共振成像加热样品管12时，样品管12因受热而收缩，可以将岩心塞13和样品包紧。岩心塞13中设置有贯通的通道131，以便在进行核磁共振成像时向天然岩心样品中注入水和气体，为了防止样品中的碎屑堵塞岩心塞13中的通道131，样品与岩心塞13之间用过滤垫16隔开。上、下端封头14、15的前端均套设有密封圈17，上、下两个端封头14、15分别旋入筒体11的两端直至顶抵于二阶部111，将筒体11密封。两个岩心塞13的另一端则分别穿过上、下两个端封头14、15伸出筒体11外。上、下端封头14、15上均设置有一用于冷却液循环的冷却接口141、151，下端封头15上还设置有一用于连接为样品管12加热的热电偶22的加热接口152。
本实用新型在使用时，如图2所示，首先将天然沉积层样品放入本实用新型的核磁共振成像夹持器10的样品管12中，并依序装入两个岩心塞13和上、下端封头14、15，之后将装配好的核磁共振成像夹持器10放入核磁共振成像仪的探头21中，再将冷却液循环器23与上、下两个端封头14、15的冷却接口141、151连接，使冷却液由上端封头14的冷却接口141流入，经过筒体11的内腔后从下端封头15的冷却接口151流出。这样，核磁共振成像夹持器10中的围压和温度便由冷却液循环器23来控制。热电偶22与下端封头15的加热接口152连接，为样品管12加热。套设在上端封头14中的一岩心塞13的通道131经入口管路连接注入系统25，套设在下端封头15中的另一岩心塞13的通道131则用三通分别连接压力传感器24和经出口管路连接的背压控制系统26。
以上所述，仅为本实用新型的一个较佳实施例，凡依据本实用新型说明书、权利要求书及说明书附图所进行的等效结构变化，均应包含在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种核磁共振成像夹持器，其特征在于包括：一筒体，一设置于所述筒体中的样品管，两个岩心塞，以及一上端封头，一下端封头；
所述筒体，采用高强度非金属材料制成，所述筒体的内腔中具有一用于容置所述样品管的容置区，所述样品管与所述筒体的内壁之间留有供冷却液通过的间隙，所述样品管采用热缩管，两个所述岩心塞分别穿设在所述样品管两端以夹持样品的两端，所述上端封头、下端封头分别旋入所述筒体的两端将所述筒体密封，两个所述岩心塞分别穿过所述上端封头、下端封头伸出所述筒体外，所述上、下端封头中设置有与外界连通的接口，两个所述岩心塞中设置有供水、气流通的通道。
2.如权利要求1所述的核磁共振成像夹持器，其特征在于：所述筒体的容置区的内径小于所述筒体两端口的内径，所述容置区与两所述端口的连接处分别形成一阶部，所述上、下端封头分别顶抵于所述阶部。
3.如权利要求1所述的核磁共振成像夹持器，其特征在于：所述上端封头中设置的接口为一冷却接口，所述下端封头中设置有一冷却接口，一加热接口。
4.如权利要求2所述的核磁共振成像夹持器，其特征在于：所述上端封头中设置的接口为一冷却接口，所述下端封头中设置有一冷却接口，一加热接口。
5.如权利要求1或2或3或4所述的核磁共振成像夹持器，其特征在于：所述岩心塞与样品之间设置有过滤垫。
6.如权利要求1或2或3或4所述的核磁共振成像夹持器，其特征在于：所述上、下端封头的前端均套设有密封圈。
7.如权利要求5所述的核磁共振成像夹持器，其特征在于：所述上、下端封头的前端均套设有密封圈。
8.如权利要求1或2或3或4或7所述的核磁共振成像夹持器，其特征在于：所述筒体采用聚酰亚胺制成。
9.如权利要求5所述的核磁共振成像夹持器，其特征在于：所述筒体采用聚酰亚胺制成。
10.如权利要求6所述的核磁共振成像夹持器，其特征在于：所述筒体采用聚酰亚胺制成。
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