[發明專利]核磁共振測量流體流速的方法與裝置

有效

• 申請號: 201810025634.0
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN108254588B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 廖廣志;肖立志;陳偉梁
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G01P5/00
• 分類號: G01P5/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 劉丹;黃健

本發明提供一種核磁共振測量流體流速的方法與裝置，該方法應用于核磁共振測量流體流速的裝置，該方法包括：預極化磁體段對待測流體樣品進行預極化處理；射頻天線在測量磁體段的作用下與預極化處理后的待測流體樣品產生共振信號，并將共振信號傳輸至處理設備；處理設備根據共振信號計算待測流體樣品的流速。本發明提供的核磁共振測量流體流速的方法與裝置在待測流體樣品具有較高流速時也能準確測量其流速，實現了對于不同流速范圍的流體的流速的測量。

技術領域

本發明涉及核磁共振技術，尤其涉及一種核磁共振測量流體流速的方法與裝置。

背景技術

核磁共振流體分析儀是基于核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，簡稱NMR)原理對流體進行識別的儀器，具有實時、快速和準確的優點，因而得到了廣泛的應用。

核磁共振在流體流速測量中也有廣泛的應用，目前，有兩種NMR測量流速的方法：一種依賴于固定梯度場或者射頻梯度場，通過流體流動產生的NMR信號相位偏移來得到流體流速信息。另外一種根據NMR信號大小變化來判斷流體流速。

但是，現有技術的NMR測量流速的方法均只能測量流體流速較小的情況，不能實現對于不同流速范圍的流體流速的測量。

發明內容

本發明提供一種核磁共振測量流體流速的方法與裝置，用于解決現有技術中的NMR測量流速的方法不能實現對于不同流速范圍的流體流速進行測量的問題。

一方面，本發明提供一種核磁共振測量流體流速的方法，該方法應用于核磁共振測量流體流速的裝置，該裝置包括：流體管、磁體、至少兩個射頻天線、高導磁外殼和處理設備；上述流體管位于上述高導磁外殼內；上述磁體包括預極化磁體段和測量磁體段，上述磁體套設在上述流體管的外部、且位于上述高導磁外殼和上述流體管之間；上述至少兩個射頻天線繞設于上述流體管的外壁、且位于上述測量磁體段和上述流體管之間；上述至少兩個射頻天線的輸出端與上述處理設備連接；上述方法包括：

上述預極化磁體段對待測流體樣品進行預極化處理；

上述射頻天線在上述測量磁體段的作用下與預極化處理后的上述待測流體樣品產生共振信號，并將上述共振信號傳輸至上述處理設備；

上述處理設備根據上述共振信號計算上述待測流體樣品的流速。

進一步地，上述處理設備根據上述共振信號計算上述待測流體樣品的流速，包括：

根據上述共振信號的回波串的衰減曲線特征，確定采用上述共振信號的至少兩個回波的相位計算上述待測流體樣品的流速；或者，

根據上述共振信號的回波串的衰減曲線特征，確定采用上述共振信號的回波串的衰減曲線特征計算上述待測流體樣品的流速。

可選地，當上述待測流體樣品處于流動狀態時流體分子中的氫原子核被上述預極化磁體段極化，上述共振信號的至少兩個回波中的奇數波的相位不完全重聚，上述至少兩個回波中的偶數波的相位完全重聚；

上述處理設備采用上述共振信號的至少兩個回波的相位計算上述待測流體樣品的流速，包括：

上述處理設備根據上述共振信號的至少兩個回波的相位，獲取上述至少兩個回波中的上述奇數波與上述偶數波的相位差；

根據上述至少兩個回波中的上述奇數波與上述偶數波的相位差，獲取上述待測流體樣品的流速。

進一步地，上述根據上述至少兩個回波中的上述奇數波與上述偶數波的相位差，獲取上述待測流體樣品的流速，包括：

采用如下公式獲取上述待測流體樣品的流速：