[实用新型]一种可精确调节磁场梯度及均匀度的探头和岩心分析装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二维核磁共振岩芯分析装置，以及其中的可精确调节磁场梯度及其均匀度的探头，特别是该探头具有一可在小范围内精确调节磁场梯度及其均匀度的线圈装置。

背景技术

核磁共振(NMR)岩心分析是全球石油勘探开发研究所关注的热点问题之一，尤其是二维核磁共振岩心分析技术提供了一种新的分析手段，在石油勘测领域发挥着非常重要的作用。

而探头是二维核磁共振岩心分析装置重要部件之一，其中的梯度线圈装置是岩心分析装置的核心部件。

对于核磁共振设备，如需要对流体样品进行扩散测量，则需要使用磁场梯度。扩散测量的最大的优点是可以进行多流体类型识别，如油水混合物，油气水混合物的分辨等。这些分子的扩散系数不同，使用磁场梯度可影响这些分子的扩散行为，从而对这些分子进行识别。

目前，磁场梯度的产生有两种方法，一种是使用静态磁场梯度，但该方法灵敏度不高，信噪比也很低，且在测量扩散过程中，需要加入顺磁离子，以影响分子扩散，这样做即费时费力，且成本昂贵。在石油应用中不可取。另一种方法就是本实用新型所涉及的，使用脉冲梯度磁场的方法。

目前，可用于产生脉冲梯度磁场的设备较少。产生脉冲梯度磁场的设备类似于产生匀强磁场的亥姆霍兹线圈对设备，参看图1所示之亥姆霍兹线圈对设备，一般包括绕线盘11、调节杆12、支撑架13、底板14、线圈15及其激励端子16等部件。该传统的亥姆霍兹线圈对设备骨架设有沿着轴向移动并且用螺母17进行固定的调节装置，调节较方便。但此类结构一是不可产生梯度磁场，二是其绕线盘和调节杆均使用铝壳设计，此铝壳可用于散热，也使此类设备一般用于大功率场合。但其工艺复杂，成本较昂贵，且尺寸不宜做的过小，一般尺寸均在几十厘米乃至数米之间。基于此，必须对现有技术进行改良，研制一种更加经济、适于用小空间的梯度线圈装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种用于岩心分析装置的探头，组装方便、可精确调节梯度磁场梯度及均匀度，并且体积小。

本实用新型的另一个目的在于提供一岩心分析装置，组装方便、可精确调节梯度磁场及均匀度，并且体积小。

为达到上述目的的第一个方面，本实用新型提供了一种种用于岩心分析装置的探头，是这样实现的：该岩心分析装置的探头包括轭铁(20)、永磁体(21a、21b)、绕线盘(22a、22b)、支撑杆(26)和线圈(23a、23b)、主天线(24)、支撑板(25)、底座，其特征在于，所述轭铁(20)在所述底座上形成一个密闭矩形空间，所述永磁体(21a、21b)安装在所述轭铁(20)的两个相对的内侧壁上；所述主天线(24)放置在所述密闭空间中，其几何中心与永磁体(21a、21b)所形成的空间几何中心重合；所述梯度线圈(23a、23b)缠绕在所述绕线线盘(22a、22b)之上；所述支撑板(25)垂直放置在所述底座上并与永磁体(21a、21b)垂直；还包括至少两个支撑杆(26)，置于所述支撑板(25)顶部，通过与所述绕线盘上的支撑孔相配合来支撑和固定绕线盘，所述支撑杆(26)设有间距调整装置，用于调节所述绕线盘的间距。

优选的，所述间距调节装置为设置在所述支撑轴两端的外螺纹及与所述支撑孔的内螺纹组成，通过两者的配合调节绕线盘的间距。

优选的，所述间距调节装置为设置在支撑轴两端的阶梯轴及与所述支撑孔组成，通过阶梯轴与孔边缘的接触限定与绕线盘的间距。

优选的，所述间距调节装置包括设置在支撑杆两端的螺纹、旋紧螺母以及垫片，调整所述间距的时候首先松动旋紧螺母，然后通过增加或减少垫片来调整所述间距，之后通过旋紧螺母来固定间距。

优选的，所述间距调节装置还包括至少两个垫片，通过在支撑杆与绕线盘接触面之间添加或减少所述垫片来调节间距。

优选的，所述绕线盘、支撑杆、支撑板至少一种的材料选择为聚四氟乙烯。

优选的，所述永磁体的间距为50～80mm。

优选的，所述绕线盘边缘设置有突起，用于固定线圈。

优选的，支撑板底部配有螺钉孔，用于将整个装置固定在所述底板上。

优选的，所述梯度线圈采用22AWG铜线，在绕线盘绕24圈而成。

作为本实用新型中的可调架结构，支撑杆两端设有螺纹，通过与螺母配合使用，既可紧固各个支撑杆，也可以用来调整两个绕线盘之间的距离。因此，在生产该产品的时候，不需要进行复杂的装配工艺，即可将整个磁体结构安装好，能够节省大量的人力和物力，这对于节省时间和准确的装配是有利的，同时也免去了使用过程中复杂的调节。