專利名稱：核磁共振成像夾持器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于檢測水合物在天然沉積層中生成、分解的核磁共振成 像實驗用的核磁共振成像夾持器。
背景技術(shù)：
目前，在實驗室中對天然氣水合物在沉積層中的核磁共振成像實驗通常用填砂 來模擬天然沉積層，用來填砂的裝置為核磁共振成像夾持器，其具有一用于填砂的樣品 管，樣品管采用雙層套管結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為便于填砂的長直厚壁管，外層為薄壁管外套，以 便冷卻液在內(nèi)部流動控制水合物生成分解的溫度。而從地層中取樣的天然沉積層樣品通 常為有固定尺寸的圓柱狀，無法直接裝入到樣品管中或者裝入后與壁面有較大縫隙無法 滿足實驗要求。另外，由于金屬材料對核磁共振成像信號的屏蔽作用，使得用來填砂的 樣品管不能完全用金屬材料加工，這樣便限制了樣品管的耐壓強度。目前有采用部分金 屬材料加上部分非金屬材料加工的樣品管，其耐壓雖可以滿足較高要求，但可滿足的樣 品尺寸較小，而且其夾持部分的設(shè)計復(fù)雜且在反復(fù)裝拆試樣過程中易損壞，更有金屬部 分會干擾核磁信號而影響成像質(zhì)量的問題。
發(fā)明內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種核磁共振成像夾持器，其能將天 然沉積層用于核磁共振成像檢測實驗，且操作簡便，成本較低，并可避免金屬材料對核 磁成像信號的干擾。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案一種核磁共振成像夾持器， 其特征在于包括一筒體，一設(shè)置于所述筒體中的樣品管，兩個巖心塞，以及一上端封 頭，一下端封頭；所述筒體，采用高強度非金屬材料制成，所述筒體的內(nèi)腔中具有一用 于容置所述樣品管的容置區(qū)，所述樣品管與所述筒體的內(nèi)壁之間留有供冷卻液通過的間 隙，所述樣品管采用熱縮管，兩個所述巖心塞分別穿設(shè)在所述樣品管兩端以夾持樣品的 兩端，所述上端封頭、下端封頭分別旋入所述筒體的兩端將所述筒體密封，兩個所述巖 心塞分別穿過所述上端封頭、下端封頭伸出所述筒體外，所述上、下端封頭中設(shè)置有與 外界連通的接口，兩個所述巖心塞中設(shè)置有供水、氣流通的通道。所述筒體的容置區(qū)的內(nèi)徑小于所述筒體兩端口的內(nèi)徑，所述容置區(qū)與兩所述端 口的連接處分別形成一階部，所述上、下端封頭分別頂?shù)钟谒鲭A部。所述上端封頭中設(shè)置的接口為一冷卻接口，所述下端封頭中設(shè)置有一冷卻接 口，一加熱接口。所述上端封頭中設(shè)置的接口為一冷卻接口，所述下端封頭中設(shè)置有一冷卻接 口，一加熱接口。所述巖心塞與樣品之間設(shè)置有過濾墊。所述上、下端封頭的前端均套設(shè)有密封圈。[0010]所述筒體采用聚酰亞胺制成。本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點1、本實用新型由于筒體 采用高強度非金屬材料制成，不但耐壓能夠達到15MPa，而且可避免金屬材料對核磁成 像信號的干擾，不會影響核磁共振成像質(zhì)量；2、由于本實用新型的樣品管采用一次性熱 縮管，使本實用新型的樣品管可以容納直徑15mm長度40mm以下尺寸的天然沉積層樣品 進行核磁共振實驗；3、本實用新型的樣品管采用一次性熱縮管，不僅具有使用簡便的優(yōu) 點，還可以防止冷卻液串進樣品及大大降低成本。由此，本實用新型可以滿足較大尺寸 的天然沉積層樣品中水合物生成、分解實驗的全過程控制，以及在實驗過程中通過核磁 共振成像儀對水合物在沉積層中的生成、分解以及氣水流動特性進行成像觀測和某些參 數(shù)的測量。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實用新型一實施例的應(yīng)用示意圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的進行詳細的描述。如圖1所示，為本實用新型所提供的核磁共振成像夾持器10，其包括一筒體 11，一設(shè)置于筒體11中的樣品管12，兩個巖心塞13，以及一上端封頭14，一下端封頭 15。筒體11，采用高強度非金屬材料制成，以防止對核磁共振磁場的干擾，且筒體 11的耐壓能夠達到15Mpa。本實施例筒體11采用的材料為聚酰亞胺(polyimide簡稱 PI)。筒體11的內(nèi)腔中具有一用于容置樣品管12的容置區(qū)，容置區(qū)的內(nèi)徑小于筒體11 兩端口的內(nèi)徑，容置區(qū)與兩端口的連接處分別形成一階部111。樣品管12采用熱縮管， 放置在筒體11的容置區(qū)中，且與筒體11的內(nèi)壁之間留有供冷卻液通過的間隙。樣品管 12內(nèi)放置天然沉積層樣品，兩個巖心塞13夾持在樣品的兩端，使樣品被固定在樣品管12 中。本實用新型使用熱縮管作為樣品管，可以在進行核磁共振成像加熱樣品管12時，樣 品管12因受熱而收縮，可以將巖心塞13和樣品包緊。巖心塞13中設(shè)置有貫通的通道 131，以便在進行核磁共振成像時向天然巖心樣品中注入水和氣體，為了防止樣品中的碎 屑堵塞巖心塞13中的通道131，樣品與巖心塞13之間用過濾墊16隔開。上、下端封頭 14、15的前端均套設(shè)有密封圈17，上、下兩個端封頭14、15分別旋入筒體11的兩端直 至頂?shù)钟诙A部111，將筒體11密封。兩個巖心塞13的另一端則分別穿過上、下兩個端 封頭14、15伸出筒體11外。上、下端封頭14、15上均設(shè)置有一用于冷卻液循環(huán)的冷卻 接口 141、151，下端封頭15上還設(shè)置有一用于連接為樣品管12加熱的熱電偶22的加熱 接口 152。本實用新型在使用時，如圖2所示，首先將天然沉積層樣品放入本實用新型的 核磁共振成像夾持器10的樣品管12中，并依序裝入兩個巖心塞13和上、下端封頭14、 15，之后將裝配好的核磁共振成像夾持器10放入核磁共振成像儀的探頭21中，再將冷卻 液循環(huán)器23與上、下兩個端封頭14、15的冷卻接口 141、151連接，使冷卻液由上端封頭14的冷卻接口 141流入，經(jīng)過 筒體11的內(nèi)腔后從下端封頭15的冷卻接口 151流出。 這樣，核磁共振成像夾持器10中的圍壓和溫度便由冷卻液循環(huán)器23來控制。熱電偶22 與下端封頭15的加熱接口 152連接，為樣品管12加熱。套設(shè)在上端封頭14中的一巖心 塞13的通道131經(jīng)入口管路連接注入系統(tǒng)25，套設(shè)在下端封頭15中的另一巖心塞13的 通道131則用三通分別連接壓力傳感器24和經(jīng)出口管路連接的背壓控制系統(tǒng)26。 以上所述，僅為本實用新型的一個較佳實施例，凡依據(jù)本實用新型說明書、權(quán) 利要求書及說明書附圖所進行的等效結(jié)構(gòu)變化，均應(yīng)包含在本實用新型的專利保護范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種核磁共振成像夾持器，其特征在于包括一筒體，一設(shè)置于所述筒體中的樣 品管，兩個巖心塞，以及一上端封頭，一下端封頭；所述筒體，采用高強度非金屬材料制成，所述筒體的內(nèi)腔中具有一用于容置所述樣 品管的容置區(qū)，所述樣品管與所述筒體的內(nèi)壁之間留有供冷卻液通過的間隙，所述樣品 管采用熱縮管，兩個所述巖心塞分別穿設(shè)在所述樣品管兩端以夾持樣品的兩端，所述上 端封頭、下端封頭分別旋入所述筒體的兩端將所述筒體密封，兩個所述巖心塞分別穿過 所述上端封頭、下端封頭伸出所述筒體外，所述上、下端封頭中設(shè)置有與外界連通的接 口，兩個所述巖心塞中設(shè)置有供水、氣流通的通道。
2.如權(quán)利要求1所述的核磁共振成像夾持器，其特征在于所述筒體的容置區(qū)的內(nèi) 徑小于所述筒體兩端口的內(nèi)徑，所述容置區(qū)與兩所述端口的連接處分別形成一階部，所 述上、下端封頭分別頂?shù)钟谒鲭A部。
3.如權(quán)利要求1所述的核磁共振成像夾持器，其特征在于所述上端封頭中設(shè)置的 接口為一冷卻接口，所述下端封頭中設(shè)置有一冷卻接口，一加熱接口。
4.如權(quán)利要求2所述的核磁共振成像夾持器，其特征在于所述上端封頭中設(shè)置的 接口為一冷卻接口，所述下端封頭中設(shè)置有一冷卻接口，一加熱接口。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的核磁共振成像夾持器，其特征在于所述巖心塞 與樣品之間設(shè)置有過濾墊。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的核磁共振成像夾持器，其特征在于所述上、下 端封頭的前端均套設(shè)有密封圈。
7.如權(quán)利要求5所述的核磁共振成像夾持器，其特征在于所述上、下端封頭的前 端均套設(shè)有密封圈。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的核磁共振成像夾持器，其特征在于所述筒 體采用聚酰亞胺制成。
9.如權(quán)利要求5所述的核磁共振成像夾持器，其特征在于所述筒體采用聚酰亞胺 制成。
10.如權(quán)利要求6所述的核磁共振成像夾持器，其特征在于所述筒體采用聚酰亞胺 制成。
專利摘要本實用新型涉及一種核磁共振成像夾持器，其包括一筒體，一設(shè)置于筒體中的樣品管，兩個巖心塞，以及一上端封頭，一下端封頭；筒體，采用高強度非金屬材料制成，筒體的內(nèi)腔中具有一用于容置樣品管的容置區(qū)，樣品管與筒體的內(nèi)壁之間留有供冷卻液通過的間隙，樣品管采用熱縮管，兩個巖心塞分別穿設(shè)在樣品管兩端以夾持樣品的兩端，上端封頭、下端封頭分別旋入筒體的兩端將筒體密封，兩個巖心塞分別穿過上端封頭、下端封頭伸出筒體外，上、下端封頭中設(shè)置有與外界連通的接口，兩個巖心塞中設(shè)置有供水、氣流通的通道。由此，本實用新型能將天然沉積層用于核磁共振成像檢測實驗，且操作簡便，成本較低，并可避免金屬材料對核磁成像信號的干擾。
文檔編號G01R33/48GK201796133SQ201020516419
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者劉衛(wèi)國, 劉瑜, 喻西崇, 姚海元, 宋永臣, 龐維新, 李清平, 白玉湖, 趙越超 申請人:中國海洋石油總公司, 中海石油研究中心, 大連理工大學(xué)