本發(fā)明一般涉及利用MR設(shè)備測量并監(jiān)測在管道中流動的流體的物理或化學(xué)性質(zhì)的裝置、系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

復(fù)雜流體通常由若干非均勻地混合的成分組成。這些流體在宏觀尺度通常是均勻的而在微觀尺度是無序的，且具有介觀長度尺度的結(jié)構(gòu)，其在確定通常相當(dāng)難分析的流體性質(zhì)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。復(fù)雜流體流動行為的測量和分析對物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)提供有價值的見解。流體流動分析已成為控制和優(yōu)化工業(yè)過程(比如，探索油田鉆井、流體輸送，和食品生產(chǎn))的重要手段；也為各種疾病提供了診斷工具，比如，心血管疾病和多發(fā)性硬化。

因為核磁共振(NMR)成像是高度敏感的、非侵入性的，且可以量化大范圍的物理和化學(xué)性質(zhì)，所以其在流體分析中有廣泛的應(yīng)用。一些非常有效的分析應(yīng)用程序是基于脈沖場梯度自旋回波(PGSE)和信號成像實驗的組合。這些應(yīng)用依賴于不同的流態(tài)，包括層流、湍流，和層流-湍流混合流條件下收集的流體數(shù)據(jù)。

核磁共振和磁共振成像(MRI)最近已被確認(rèn)為產(chǎn)品和工藝研發(fā)的重要技術(shù)，這已在近年來不同領(lǐng)域的若干成功應(yīng)用中得以證實。例如，在石油工業(yè)中，鉆井液的流變和組成性質(zhì)為工藝控制提供必要的信息。該信息通常導(dǎo)致鉆井液的成分或鉆井參數(shù)、比如鉆井速度和鉆壓的實時的過程變化?；谟吞镢@井操作的性質(zhì)，此類控制決策可能帶來數(shù)千萬美元的經(jīng)濟(jì)結(jié)果。

幾乎沒有專利描述過對在管道中流動的流體進(jìn)行繪制和指示，以比較其性質(zhì)或獲得信息，比如流體結(jié)構(gòu)和成分隨位置的變化。

因此，顯然需要如下解決方案：測量和分析流經(jīng)核磁共振成像設(shè)備的流體的性質(zhì)，所述核磁共振成像設(shè)備允許監(jiān)測任何給定維度中的、在特定位置和時間點上的流體變化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是公開用于測量和監(jiān)測流經(jīng)管道、管件或類似物的流體的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化的方法，其包括：(a)使流經(jīng)管道的流體進(jìn)入磁共振成像設(shè)備(MRD)；(b)在所述管道中限定感興趣的區(qū)域(ROI)；(c)在具有p個切片的 所述ROI內(nèi)限定c個坐標(biāo)，c和p是整數(shù)，每個大于等于1；(d)獲得沿所述至少一個坐標(biāo)的、在所述至少一個切片中的所述流體的至少一個物理或化學(xué)性質(zhì)的數(shù)據(jù)庫(e)對所述ROI內(nèi)的所述流體進(jìn)行磁共振(MR)成像，從而提供至少一個圖像，該至少一個圖像沿坐標(biāo)c_i具有p個切片，其除其他外還包括切片P_i^ci；(f)從所述圖像確定所述沿所述至少一個坐標(biāo)c_i的、在至少一個切片P_i^ci的流體的所述至少一個物理或化學(xué)性質(zhì)(g)比較在所述至少一個切片p中、在同一預(yù)定義的坐標(biāo)c_i中的所述與所述從而確定性質(zhì)差其中代表與所述流體的預(yù)先確定的標(biāo)準(zhǔn)的偏差，該預(yù)先確定的標(biāo)準(zhǔn)由在所述管道內(nèi)所述預(yù)定義的坐標(biāo)指示；進(jìn)一步地，如果則發(fā)出通知。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的方法，其中所述坐標(biāo)限定為遠(yuǎn)離所述ROI中點的一維點；每個所述點的位置由坐標(biāo)(x_i)定義。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的方法，其中根據(jù)由像素組成的二維網(wǎng)格將所述坐標(biāo)定義在所述橫截面中；每個所述像素的位置由坐標(biāo)(x_i,y_i)定義。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的方法，其中根據(jù)由體素組成的三維網(wǎng)格將所述坐標(biāo)定義在所述ROI中；每個所述體素的位置由坐標(biāo)(x_i,y_i,z_i)定義。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的方法，其進(jìn)一步包括隨時間連續(xù)地測量所述記錄的物理或化學(xué)性質(zhì)的裝置。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的方法，其中在不同的切片和坐標(biāo)確定獲得作為位置的函數(shù)的

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的方法，其中由所述基于MR的系統(tǒng)測量的流動物質(zhì)的物理或化學(xué)性質(zhì)包括電導(dǎo)率、介電常數(shù)，和磁性。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的方法，其中由所述MRD測量的流動流體的物理和化學(xué)性質(zhì)包括所述流體中的至少一種材料的濃度和識別以及所述材料的粒度、粒度分布、顆粒形狀、動態(tài)流動特征，和含水量。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)所述流體的至少一種性質(zhì)的變化來控制過程的反饋機構(gòu)。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的方法，進(jìn)一步包括選擇下組性質(zhì)的步驟，該組包括：流體類型、流體密度、流體粘度、流體粘彈性、流體屈服應(yīng)力及其任意組合。

本發(fā)明的另一個目的是公開上述限定的方法，該方法進(jìn)一步包括從牛頓流體、假塑性流體、脹流型流體、賓漢塑性流體，和赫歇爾-巴爾克萊流體中選擇所述流體類型的步驟。

本發(fā)明的另一個目的是公開上述限定的方法，該方法進(jìn)一步包括對識別所述流體中的非均質(zhì)區(qū)域進(jìn)行另外的分析。

本發(fā)明的另一個目的是公開上述限定的方法，其中所述流體中的所述非均質(zhì)區(qū)域選自：氣泡、液泡、分層區(qū)域、沉淀區(qū)域、分解乳劑區(qū)域，和不完全混合區(qū)域。

本發(fā)明的另一個目的是公開上述限定的方法，該方法進(jìn)一步包括通過速度場中渦流的存在識別湍流區(qū)域的步驟。

本發(fā)明的另一個目的是公開上述限定的方法，該方法進(jìn)一步包括從所述速度圖像確定流陣面、并且通過所述流陣面形狀的不規(guī)則性識別湍流區(qū)域的步驟。

本發(fā)明的另一個目的是公開上述限定的方法，該方法進(jìn)一步包括在顯示設(shè)備上顯示所述1D、2D和3D速度圖像的步驟。

本發(fā)明的目的是公開用于測量和監(jiān)測流體的物理或化學(xué)性質(zhì)的磁共振成像設(shè)備(MRD)(100)，其包括：(a)磁共振掃描儀(110)，用于使流體在產(chǎn)生的磁場內(nèi)受射頻信號((RF))作用、并測量所述流體重新發(fā)射的RF信號；(b)計算機處理器(120)，用于控制所述磁共振掃描儀的RF波的產(chǎn)生和檢測功能；(c)計算機可讀載體(CRM)(130)，用于儲存所述計算機處理器用的機器指令和用于儲存有關(guān)所述RF信號測量的信息；(d)可視顯示器(140)，用于指示MRD的當(dāng)前狀態(tài)和功能；(e)數(shù)字電子連接端口(150)，用于在MRD和計算機通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)字通信；(f)管道(160)、管道配件或類似物，具有用于容納流體流的預(yù)先確定的部分；(g)用于在管道內(nèi)使流體流動的流激機構(gòu)(170)；其中所述CRM(130)包括用于涉及測量和監(jiān)測所述流體的至少一個物理或化學(xué)性質(zhì)的變化的數(shù)據(jù)分析過程的指令；根據(jù)在具有p個切片的所述ROI內(nèi)的、沿坐標(biāo)的離散位置，指示所述性質(zhì)。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，其中所述坐標(biāo)定義為遠(yuǎn)離所述ROI中點的一維點；每個所述點的位置由坐標(biāo)(x_i)定義。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，其中根據(jù)由像素組成的二維網(wǎng)格將所述坐標(biāo)定義在所述ROI中；每個所述像素的位置由坐標(biāo)(x_i,y_i)定義。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，其中根據(jù)由體素組成的三維網(wǎng)格將所述坐標(biāo)限定在所述ROI中；每個所述體素的位置由坐標(biāo)(x_i,y_i,z_i)定義。

It is another object of the current invention to disclose the MRD as defined in any of above,further comprising a means of measuring physical or chemical properties sequentially over time.

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，其進(jìn)一步包括隨時間連續(xù)地測量物理或化學(xué)性質(zhì)的裝置。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，其中在不同的切片和坐標(biāo)中確定獲得作為位置的函數(shù)的

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，其中所述管道(160)被配置成在線的，容納平行于工業(yè)過程的常規(guī)流體流的所述流體的流。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，所述流體被從所述常規(guī)流體中虹吸出來，并在經(jīng)過基于所述MR的系統(tǒng)的監(jiān)測點的點處重新整合到所述常規(guī)流體流動中。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，其中由所述基于MR的系統(tǒng)測量的流動物質(zhì)的物理或化學(xué)性質(zhì)包括電導(dǎo)率、介電常數(shù)，和磁性。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，其中由所述基于MR的系統(tǒng)測量的流動流體的物理和化學(xué)性質(zhì)包括：所述至少一種材料的濃度和識別，以及所述材料的粒度、粒度分布、顆粒形狀、動態(tài)流動特征，和含水量。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，進(jìn)一步包括用于根據(jù)所述流體的至少一種性質(zhì)的變化來控制過程的反饋機構(gòu)。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，進(jìn)一步包括選擇下組特征的步驟，該組包括：流體類型、流體密度、流體粘度、流體粘彈性、流體屈服應(yīng)力及其任意組合。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，進(jìn)一步包括從牛頓流體、假塑性流體、脹流型流體、賓漢塑性流體，和赫歇爾-巴爾克萊流體中選擇所述流體類型的步驟。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，進(jìn)一步包括對識別所述流體中的非均質(zhì)區(qū)域進(jìn)行另外的分析。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，其中所述流體中的所述非均質(zhì)區(qū)域選自：氣泡、液泡、分層區(qū)域、沉淀區(qū)域、分解乳劑區(qū)域，和不完全混合區(qū)域。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，進(jìn)一步包括通過速度場中渦流的存在識別湍流區(qū)域的步驟。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，進(jìn)一步包括從所述速度圖像確定流陣面、并且通過所述流陣面形狀的不規(guī)則性識別湍流區(qū)域的步驟。

本發(fā)明的另一目的是公開上述限定的MRD，進(jìn)一步包括在顯示設(shè)備上顯示所述1D、2D和3D速度圖像的步驟。

附圖說明

為了更好地理解本發(fā)明及其實踐，結(jié)合附圖，僅通過非限制性實施例的方式，描述多個實施例，其中：

圖1展示了通過MRD測量和監(jiān)測在管道中流動的流體的物理或化學(xué)性質(zhì)的方法的流程圖。

圖2示意性展示了用于測量在管道中流動的流體的物理或化學(xué)性質(zhì)的MRD(100)。

圖3展示了對在管道中流動的流體的選定橫截面中的一維點的指示。

圖4展示了對在管道中流動的流體的選定橫截面中的二維像素的指示；以及

圖5展示了對在管道中流動的流體的感興趣的體積中的三維體素的指示。

具體實施方式

通過以下說明使本領(lǐng)域的技術(shù)通通來理解本發(fā)明，并并明實施本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。然而，對于本領(lǐng)域的技術(shù)通通來說可對用不同的對變，因為本發(fā)明的因要因則限定為提供一種用于以高準(zhǔn)確度測量和控制工業(yè)環(huán)境中的流體物質(zhì)的物理和/或化學(xué)狀態(tài)轉(zhuǎn)變的非侵入式、在線或線內(nèi)裝置。

本發(fā)明中的“核磁共振”和“NMR”術(shù)術(shù)指的是處于磁場中的物質(zhì)的因子核吸收并再發(fā)射電磁電射的物理電電。所述物質(zhì)再發(fā)射出的電射共振頻率由磁場出度和所述物質(zhì)的特定因子結(jié)構(gòu)決定。

本發(fā)明中的“磁共振成像設(shè)備”和“MRD”術(shù)術(shù)指的是一種對物質(zhì)產(chǎn)生可控核磁共振作用并檢測由此產(chǎn)生的電磁電射的分測測定的設(shè)備(例如，NMR、MRI等等)。

本發(fā)明中的“磁共振成像”、“NMR成像”、“MR成像”和“MRI”術(shù)術(shù)指的是物質(zhì)物理或化學(xué)特性的集成的MR測譜測量，及其相關(guān)的多維表征。

本發(fā)明中的“非侵入式”術(shù)術(shù)指的是，本發(fā)明所公開的操作并不影響待測物質(zhì)，且不會干擾所述物質(zhì)參與的正常工業(yè)過程。

下文中的術(shù)術(shù)“多個”指的是任何大于等于一的整數(shù)。

本發(fā)明中的“層流”術(shù)術(shù)指的是流體各層平行流動的流體動態(tài)特征，各層之間各不干擾。層流亦可表征為其流體的粘度吸收其動能的形式。

本發(fā)明中的“湍流”術(shù)術(shù)指的是流體流動時各層之間顯著相互干擾的流體動態(tài)特征，其特征在于并非以平滑的平行層流動。湍流亦可表征為其流體的粘度不吸收其動能的形式。

本發(fā)明中的術(shù)術(shù)“在線”("on-line")指的是一種系統(tǒng)狀態(tài)，在此狀態(tài)下，系統(tǒng)的測量功能為實時操作，且無需通工干預(yù)。

本發(fā)明中的“線內(nèi)”("in-line")術(shù)術(shù)指的是，配置為在涉及流體的工業(yè)過程中作為連續(xù)操作序列中的組成部分的測量系統(tǒng)。

本發(fā)明中的“泡”術(shù)術(shù)指的是基本上以特征與流動流體的因體特征明顯不同的流體填充的區(qū)域。泡不必是大致球形或卵形的，但其中的流體性質(zhì)應(yīng)該相對均一。泡的非限制性例子為乳液或液體內(nèi)的大于約一毫米的空氣區(qū)域。泡的其它非限制性例子為在乳液或液體內(nèi)的油區(qū)域，或在氣體內(nèi)的液體區(qū)域。

本發(fā)明中的“感興趣的區(qū)域”或“ROI”指的是為了處理及分析流體性質(zhì)的目的，選擇識別的在管道中流動的流體樣品的子集。其可以為感興趣的橫截面或體積。

本發(fā)明中的“像素”術(shù)術(shù)指的是二維網(wǎng)格中的要素。

本發(fā)明中的“體素”術(shù)術(shù)指的是三維網(wǎng)格中的要素。

在本發(fā)明的方法和設(shè)備的實施例中，反饋機構(gòu)整合到系統(tǒng)中，使得如果從設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)獲得流體的一種或多種性質(zhì)，則可以對變生產(chǎn)過程以引導(dǎo)流體性質(zhì)恢復(fù)至預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。對變生產(chǎn)過程的方法可以是通過流體溫度、壓力等的變化。

在本發(fā)明的范圍中，術(shù)術(shù)“管道”指的是任何管、流體(例如，氣體、液體、固體、氣溶膠、乳劑，及其任何混合物)的熱管或?qū)Ч?，包括任何尺寸、橫截面結(jié)構(gòu)和形狀的管道、柔性管道、半柔性管道和剛性管道、部分開放的通道、管道配件、管道的附加件、管道接頭和叉狀物、管道的插件和向外安裝的裝置、線性和非線 性管道、金屬制造的管道、聚合物制造的固定、玻璃裝置的管道或其它物質(zhì)制造的管道，及其任意組合。

參見圖1，展示了通過MRD測量和監(jiān)測在管道中流動的流體的方法?？梢詮钠淞髌拭娅@得在管道中流動的流體的物理和化學(xué)性質(zhì)。圖3、圖4和圖5分別展示了以1D、2D和3D指示感興趣的區(qū)域的流體并且根據(jù)位置繪制流體性質(zhì)。

流體可以由速度剖面表征。利用MRD測量速度剖面的兩個因要方法為飛行時間(TOF)和相位編碼成像。在任何一種情況下，流動流體暴露于已知出度和已知的空間變量的恒定磁場。在自旋系統(tǒng)與出加的磁場對齊之后，自旋系統(tǒng)通過在流中標(biāo)記區(qū)域的射頻脈沖而被擾動。飛行時間技術(shù)使用選擇性激發(fā)和重聚焦RF脈沖，以選擇性影響在空間朝向正交方向的平面，以及垂直于流的激發(fā)區(qū)域和平行于并包括該流的重新聚焦的區(qū)域。對得到的自旋回波的來源的位置進(jìn)行成像，展示相當(dāng)于速度和回波時間的乘積的位移。這些圖像清晰地展示了速度在層流和非層流中的分布剖面。相位編碼成像產(chǎn)生單向流和更復(fù)雜的流的速度分布圖的直接圖像。在單向穩(wěn)流的情況下，如果在時間t自旋的因子核的位置為z(t)，那么z(t)＝z₀+wt，其中z₀為因子核在時間0自旋的位置，并且w為因子核的自旋速度。在流動方向施加的磁場梯度具有量級g_z，并且以下布洛赫方程式表示磁化相位：

$\mathrm{\φ}={\mathrm{\γ}}_g{\∫}_0^{t}z\left(s\right)g_z\left(s\right)ds=\mathrm{\γ}(z_0{m}_0+{\mathrm{wm}}_1)---\left(1\right)$

其中γ_g為因子核的旋磁比，并且

$m_0={\∫}_0^t{g}_z\left(s\right)ds$

$m_1={\∫}_0^t{\mathrm{sg}}_z\left(s\right)ds---\left(2\right)$

在相位編碼成像中，施加的梯度設(shè)計成m₀＝0但m₁≠0。那么該相位角與自旋因子核的速度成比例；對當(dāng)設(shè)計梯度使相位能測量樣本中的速度分布。

局部流變測量基于速度剖面。這使得在流體的流變性質(zhì)的數(shù)據(jù)分析中，實際測量的剖面代替假設(shè)的速度場?？梢愿鶕?jù)下式計算局部的粘度值：

$\mathrm{\μ}\left(y\right)=\mathrm{\τ}\left(y\right)/\stackrel{\·}{\mathrm{\γ}}\left(y\right)---\left(3\right)$

其中為從測定的速度剖面獲得的剪切率剖面(局部剪切率)，而τ(y)為從壓力差測量(毛細(xì)管或管道流動幾何學(xué))或從扭矩測量(旋轉(zhuǎn)式流變儀)獲得的局部剪切應(yīng)力。在進(jìn)行流變試驗之前，該局部流變測量已經(jīng)捕獲一些微擾效應(yīng)。

流體動力的科學(xué)和應(yīng)用幾何學(xué)表明，相對于具有其它橫截面形狀的管道，管道的橫截面形狀可以影響層流-湍流瞬變區(qū)域的大小。如此，MR成像技術(shù)與為其層流-湍流瞬變性質(zhì)而專門選擇的流體管道系統(tǒng)的組合可以為確定流體的流變和組成性質(zhì)提供有有的實驗和流程控制價值。

表征在管道中流動的流體可以在一維、二維或三維中完成。可以確定在離散位置的流體性質(zhì)的區(qū)別。通過比較，可以監(jiān)測流體的特征和變化。

在本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實施例中，參數(shù)被選擇為使得對流體陣面的繪制產(chǎn)生自作為感興趣區(qū)域中的位置的函數(shù)的速度。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，展示一種特別對于檢測物質(zhì)中所含(即濃度和識別)的至少一種物質(zhì)以及該材料的物理特征(包括粒徑、顆粒結(jié)構(gòu)、顆粒形狀、動態(tài)流體特征、含水量)的方法。

本系統(tǒng)進(jìn)一步應(yīng)用于流動流體的電化學(xué)轉(zhuǎn)變的測量，所述轉(zhuǎn)變包括所述物質(zhì)的電導(dǎo)率、介電常數(shù)，和磁性的相應(yīng)變化。

在另一實施例中，所述產(chǎn)物為乳劑比如牛奶或蛋黃醬。乳劑通常表電為赫歇爾-巴爾克萊類流體，具有特有的流剖面。如果存在空氣泡或如果乳劑被分解，那么該流剖面變得沒那么尖銳和對稱。

在另一實施例中，流體在NMR設(shè)備內(nèi)流動期間發(fā)生反應(yīng)。流剖面的形狀將表征該反應(yīng)的過程，從而可以施加糾正性反饋，例如，通過對變管壁的溫度，以在期望參數(shù)內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)過程。

實施例

下面將描述本發(fā)明下下下下的實施方式的多個實施例，以為例證。下文中將涉及部分所述實驗。所述實施例描述了本發(fā)明的形式和方法，并列并了發(fā)明通所構(gòu)構(gòu)的實施本發(fā)明的最構(gòu)構(gòu)式，但不應(yīng)但作是對本發(fā)明范圍的限制。

實施例1

在油田鉆井位點，將MRD配置為測量和監(jiān)測流變性質(zhì)，比如鉆井液的粘度。在石油勘探工業(yè)中，鉆井液沿鉆桿向下流通再向上回到圍繞鉆桿的鉆孔環(huán)形區(qū)域，其流變性質(zhì)和組成性質(zhì)將提供必要的過程控制信息。該信息往往帶來鉆井液成分或鉆井參數(shù)(例如鉆井速度和鉆壓)的實時過程變化。

在一些情況下，循環(huán)鉆井液的性質(zhì)可以提供地質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造信息。某些地質(zhì)結(jié)構(gòu)更可能使得鉆井下部鉆具組合(BHAs)卡住。當(dāng)檢測到所述情況時，將采用特定步驟來避 免鉆柱卡住。應(yīng)當(dāng)注意，鉆柱卡住將導(dǎo)致數(shù)以百萬計的不可預(yù)測操作費用，尤其是損失昂貴的下部工具，且鉆井點場地費用浪費天數(shù)累積。

實施例2

將MRD用于測量和監(jiān)測番茄醬生產(chǎn)過程中流動的流體的流變性質(zhì)。該系統(tǒng)針對期望的番茄醬剖面相關(guān)的共振頻率進(jìn)行校準(zhǔn)和調(diào)整。對番茄醬流進(jìn)行持續(xù)的在線測量，若系統(tǒng)檢測到偏離校準(zhǔn)粘度值大于0.5％的流體粘度時，則可以啟動警報。

此外，MRD測量番茄醬生產(chǎn)線的流內(nèi)的層流-湍流瞬變橫截面區(qū)域，這是為了分離和識別未能完全同化在流體基質(zhì)中的任何成分。由此，可以使產(chǎn)品一致性和質(zhì)量控制最大化。

實施例3

MRD用于測量在牛奶巴氏滅菌過程中流動的流體的性質(zhì)。牛奶為乳劑，通常表電為赫歇爾-巴爾克萊類流體，具有特有的流剖面。如果乳劑被分解，那么該流剖面變得沒那么尖銳且更對稱。通過監(jiān)測流剖面變化，可以更好地控制牛奶巴氏滅菌過程的條件并因此避免可能的經(jīng)濟(jì)損失。

實施例4

MRD用于測量動脈中的血流。心血管系統(tǒng)在通體內(nèi)是具有多條分支的內(nèi)部流體環(huán)路，復(fù)雜液體在其中循環(huán)。正常的動脈流是層流式的，并且第二層流在彎曲處和分叉處產(chǎn)生。動脈是活器官，其對應(yīng)變化的血液動力學(xué)狀況，并隨其而變化。在某些情況下，異常血液動力學(xué)狀況引起反常的生物反應(yīng)。速度剖面偏斜可以產(chǎn)生袋形區(qū)，其中所述壁的剪應(yīng)力的方向搖擺不定。動脈粥樣硬化性疾病常常位于這些位置并且導(dǎo)致動脈管腔變窄-狹窄癥。狹窄癥可引起湍流且通過粘性頭部損失和流堵塞，減少流動。在患有狹窄癥的咽喉附近的非常高的剪切應(yīng)力可以激活血小板，由此誘發(fā)血栓形成，這可以完全阻止血液流向心臟或腦。狹窄癥的檢測和定量作為手術(shù)干預(yù)的基礎(chǔ)。在湍流邊緣的三維脈動流將為疾病診斷和量化提供有用的信息。

實施例5

制漿造紙工業(yè)使用來自木漿的復(fù)雜的高分子量化合物的混合物作為其因材料。已經(jīng)將NMR用于表征紙漿并且NMR可以用于確定產(chǎn)生的紙漿類的不同機械或化學(xué)處理的效果。含水紙漿懸浮液表電出非牛頓流體的行為。通常，賓漢構(gòu)型用于洞察已觀察到的行為。即使在管內(nèi)流動，而賓漢構(gòu)型可以捕獲在管中心的堵塞行為，也不能解決 在產(chǎn)生不穩(wěn)定流的堵塞區(qū)域外工作的重要機制。通過繪制流體流動、感興趣的區(qū)域的定性比較可以洞察紙漿的微觀結(jié)構(gòu)，這有助于對工廠中的紙漿生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)測。