CN207964690U - 核磁共振岩心分析仪的温度控制装置 - Google Patents

Abstract

一种能够维持恒定工作温度的核磁共振岩心分析仪的温度控制装置。它不仅能够当环境温度低于设定工作温度时使磁体升温，还能使当环境温度高于设定工作温度时使磁体降温。它的磁极部分包裹在保温棉中，它由永磁体N极、永磁体S极、温度传感器、温度控制器、加热继电器、加热交流电源、加热带、降温继电器、半导体降温片和降温直流电源组成。所述温度传感器与温度控制器串联，温度控制器和加热继电器相连，加热交流电源、加热继电器和加热带串联，温度传感器还和降温继电器相连，降温直流电源、降温继电器和半导体降温片串联。当环境温度低于设定工作温度时，由加热带给磁体加热，当环境温度高于设定工作温度时，由半导体降温片给磁体降温。

Description

核磁共振岩心分析仪的温度控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种核磁共振岩心分析仪的温度控制装置，尤其能够升温和降温的核磁共振岩心分析仪磁体装置。

背景技术

目前，核磁共振技术及其相关产品已经广泛用于生产和生活中，医学上利用核磁共振技术进行人体成像，辅助对疾病的诊断，食品行业中核磁共振技术用来检测乳品的发酵过程，化工行业利用核磁共振检测管道中流体的流速，因为碳氢有机化合物中含有氢元素。目前，按照所用磁体场强的高低，可以分为超导核磁共振和低场永磁核磁共振，按照用途分类，可以分为磁共振成像和磁共振波谱分析。目前低场核磁共振中所用的磁体是永磁体，永磁体的材料为稀土材料，主要有钕铁硼和钐钴两种，虽然磁场强度较高，但都存在随温度的变化磁场也发生变化的问题。一般采用有源加热的方法，将永磁体的温度维持在一个高温状态，其中问题在于，当环境温度低于磁体温度时，可以通过加热带升温的方式，将磁体温度升高到指定工作温度，但是当环境温度高于磁体温度时，磁体无法通过专门的散热方式将温度降到指定温度。从而对于核磁共振岩心分析仪，被测岩心样品中流体氢质子的共振频率不能恒定在一个特定的频率上，就不能发生核磁共振现象。

目前有一种利用二氧化碳进行核磁共振永磁体恒温的方法。中国实用新型专利“一种低场核磁共振磁体快速恒温装置”（申请号201520186223.1）中，采用二氧化碳进行永磁体恒温，包括恒温室和感应线圈。但是，这种方法会消耗二氧化碳，需要定期补充二氧化碳。如果没有及时补充，则磁体的场强稳定性不能保证

发明内容

为了克服现有的核磁共振岩心分析仪永磁体不能降温或者靠耗材消耗降温的不足，本实用新型提供了一种永磁体恒温装置，该恒温装置能够使永磁体恒温，并且恒温过程中不消耗耗材，加热时通过加热带给磁体加热，制冷时用半导体制冷片给磁体降温。

半导体制冷器件的工作原理是基于帕尔贴原理，当两种不同的半导体组成回路且通有直流电流时，在其中一个接头处产生焦耳热并释放出额外能量，而在另一个接头处则吸收能量。该吸收能量的效应可以用来给永磁体降温。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：磁体由两个磁块组成，一个是永磁体N极，另一个是永磁体S极，升温电路由温度传感器、加热带、加热继电器、加热交流电源和温度控制器组成，降温电路由半导体降温片和降温直流电源组成，当环境温度低于指定工作温度时，磁体当前温度也低于指定工作温度，贴在磁体表面的温度传感器会感知到磁体的当前温度低于指定工作温度，温度传感器的实时温度值被温度控制器检测得到，然后温度控制器输出一个开关控制量至加热继电器，使加热继电器导通，就是使交流电源与加热带电流导通，以使磁体升温；当环境温度高于指定工作温度时，磁体的温度也会高于指定工作温度，需要给磁体降温，这时首先是温度传感器实时感知到磁体的温度高于指定工作温度，温度控制器得到磁体实时温度值后，输出降温控制开关量至降温控制继电器，该降温控制继电器导通，使得半导体降温片与降温直流电源导通，在半导体降温片的降温接头处，温度降低，降温接头与磁体表面贴合，从而使磁体降温。通过采取以上措施，能够达到核磁共振岩心分析仪永磁体恒温的目的。

本实用新型的有益效果是，可以在使核磁共振岩心分析仪磁体升温的同时，还可以对磁体进行降温，使环境温度不论高于还是低于磁体指定工作温度，永磁体都可以实现恒温，从而岩心流体中的氢原子核自旋的共振频率保持恒定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1是本实用新型的结构示意图。

附图中各部件的标记如下：1、永磁体N极； 2、永磁体S极； 3、温度传感器； 4、温度控制器； 5、加热继电器； 6、加热交流电源； 7、加热带； 8、降温继电器； 9、半导体降温片；10、降温直流电源。

具体实施方式

在图1中，温度传感器（3）与温度控制器（4）串联，温度控制器（4）和加热继电器（5）相连，加热交流电源（6）、加热继电器（5）和加热带（7）串联，温度控制器（4）还和降温继电器（8）相连，降温直流电源（10）、降温继电器（8）和半导体降温片（9）串联。加热带采用硅橡胶电阻丝作为加热材料。

在图中所示的实施例中，PT100温度传感器（3）贴于永磁体S极（2）内表面，加热带（7）将温度传感器（3）压在下面，整个永磁体S极（2）和永磁体N极（1）连同半导体降温片（9）的降温端被保温棉包裹起来。在加热继电器（5）开关的控制下，加热交流电源（6）与加热带（7）导通或截止，当磁体检测温度低于设定工作温度时，加热交流电源（6）与加热带（7）串联电路电流导通，当磁体检测温度高于设定工作温度时，加热交流电源（6）与加热带（7）串联电路断开。在降温继电器（8）开关的控制下，降温直流电源（10）与半导体降温片（9）导通或截止，当磁体检测温度高于设定工作温度时，降温直流电源（10）与半导体降温片（9）串联电路电流导通，当磁体检测温度低于设定工作温度时，降温直流电源（10）与半导体降温片（9）串联电路断开。

Claims (1)

1.一种核磁共振岩心分析仪的温度控制装置，包括温控装置，其特征在于：所述温控装置由磁体、升温电路和降温电路组成，磁体由两个磁块组成，一个是永磁体N极，另一个是永磁体S极，所述升温电路由温度传感器、加热带、加热继电器、加热交流电源和温度控制器组成，所述降温电路由降温继电器、半导体降温片和降温直流电源组成，温度传感器与温度控制器串联，温度控制器和加热继电器相连，加热交流电源、加热继电器和加热带串联，温度控制器还和降温继电器相连，降温直流电源、降温继电器和半导体降温片串联，加热带采用硅橡胶电阻丝作为加热材料，在温度控制器的控制下，当环境温度高于设定的工作温度时，降温继电器导通，降温直流电源给半导体降温片供电，半导体降温片给磁体降温，在温度控制器的控制下，当环境温度低于设定的工作温度时，加热继电器导通，加热交流电源给加热带供电，加热带给磁体降温。