[发明专利]一种基于核磁共振成像确定试件不同位置含水量的方法

说明书

本发明涉及一种基于核磁共振成像确定试件不同位置含水量的方法，包括如下步骤：采用相同的测试参数对已知孔隙度的多个试件测量T2谱，获得单位体积的核磁共振信号幅值与孔隙度之间的线性关系；通过试样T2谱的峰面积计算t时刻试件内的含水量；计算在t时刻第i个单位区域的含水量占比和在t时刻第i个单位区域的含水量根据计算试件t时刻对应高度H_i的含水量。本发明方法可实时、快速、无损检测试件二维平面内不同位置含水量，得到试件的实时水量分布，而且准确性高。

技术领域

本发明涉及岩土工程岩石微观孔隙结构无损研究领域，具体涉及一种基于核磁共振成像确定试件不同位置含水量的方法。

背景技术

核磁共振技术在现代社会中广泛运用，不仅仅是在医疗行业，还是岩土工程领域或者是生物工程领域。在岩土领域，用于研究试件内部微观孔隙结构的变化，在石油开采、水泥水化、水分迁移等广泛运用。

而定量及精确确定试件不同位置的含水量，可直观的得出不同位置经过外界作用后的含水量以及孔隙变化趋势，进而确定试验破坏程度，预测试样的破坏趋势，这对于试验研究及实际工程中的运用是有重要的实际价值和意义的。现有的核磁共振的T2谱只可计算出试件总的含水量以及不同孔径的分布，而核磁共振成像只可直观的看出不同位置含水量的多少，不能够定量计算不同位置含水量。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明要解决的技术问题是：如何定量确定试件不同位置含水量。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于核磁共振成像确定试件不同位置含水量的方法，包括如下步骤：

S1：采用相同的测试参数对已知孔隙度的多个试件测量T2谱，所述多个试件为孔隙度不同的试样，获得单位体积的核磁共振信号幅值与孔隙度之间的线性关系；

S2：通过试样T2谱的峰面积计算t时刻试件内的含水量；

S3：设试件高度为H，试件核磁共振成像高度为H_m，沿试件的高度将试件等分为i个单位区域，每个单位区域对应一个单位高度，记试件核磁共振成像中第i个单位高度为计算在t时刻第i个单位区域的含水量占比和在t时刻第i个单位区域的含水量

S4：根据计算试件t时刻对应高度H_i的含水量。

作为优选，所述S1中单位体积的核磁共振信号幅值与孔隙度之间的线性关系，如公式(1)所示：

y＝1.66x+0.082 (1)

其中，y表示单位体积峰面积，x表示孔隙度。

作为优选，所述S2中计算t时刻试件内的含水量采用公式(2)：

其中，V为试件的体积，ρ_w为水的密度，P_t为t时刻试件的单位体积峰面积对应的孔隙度。

作为优选，所述S3中的采用公式(3)计算：

其中，表示在t时刻第i个单位区域对应的位图数据之和；

所述采用公式(4)计算：

作为优选，所述S4试件t时刻对应高度H_i的含水量采用公式(5)计算：

相对于现有技术，本发明至少具有如下优点：