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歐美大地定制非飽和土核磁共振分析儀

西北地區(qū)黃土是典型的特殊土，這種土和水相關(guān)的特性變化非常明顯，比如說遇水濕限等。此外這種土里面往往還有氣體，土力學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的體積變化測(cè)量會(huì)是一個(gè)極大的難題，確定孔隙中水的體積含量（飽和度）更是一個(gè)難題，而要想精準(zhǔn)控制土體里面的含水量并且讓其在土體內(nèi)部均勻分布是難題中的難題。

典型的土水特征曲線（SWCC）

核磁共振儀是研究材料中水含量的一種科研利器，可以精確測(cè)定實(shí)驗(yàn)內(nèi)部的含水量及分布情況，所以以上所說到的含水量是否均勻的難題在核磁共振測(cè)試中解決起來變得輕而易舉。此外，核磁成像還可以對(duì)被掃描物體進(jìn)行3D重新建模，這樣被測(cè)物的變形，甚至是體變等在核磁成像的面前都變得非常簡(jiǎn)單，而且精準(zhǔn)、直觀。

但是，在一般的核磁共振測(cè)試中，樣品一般是在松弛狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試的，很難模擬試樣的受力情況，金屬、巖石等這種強(qiáng)度比較大而且比較致密的材料可能影響不大，對(duì)于土體這種松散并且極其應(yīng)力相關(guān)的材料來說，在應(yīng)力釋放的松弛狀態(tài)下做核磁共振掃描是意義不大的，只有能夠精確模擬土體所承受的應(yīng)力情況，以及精確模擬試樣內(nèi)含水量的變化，才能夠測(cè)定在不同深度、不同受力狀況下樣品的實(shí)際土水特征情況。

核磁成像土水特征曲線測(cè)試裝置就是專為解決此問題而特別定制的科學(xué)儀器。儀器可以模擬各種應(yīng)力情況、脫濕、吸濕情況，測(cè)試腔為根據(jù)核磁共振儀尺寸和特點(diǎn)特別定制的，可以放進(jìn)客戶已有的核磁共振儀里面進(jìn)行核磁共振掃描，材料要能夠避免對(duì)核磁共振掃描的影響，這樣可以把成像的重點(diǎn)都集中在試樣上，得到不同吸力值、不同體積含水量情況下的三維可視化孔隙率和含水量分布圖，并且找出變化規(guī)律。

核磁共振土體夾持器實(shí)物示意圖

核磁共振土體夾持器實(shí)物圖

應(yīng)力施加示意圖

不同含水量和不同階段核磁共振掃描結(jié)果

非飽和土核磁共振分析儀主要特征：

• 通過一個(gè)試樣可獲得完整的脫濕、吸濕土水特征曲線
• 尺寸小巧緊湊，要能夠安裝進(jìn)核磁共振儀實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)
• 試樣尺寸：直徑50mm，高度20mm，包含特制不影響核磁共振儀工作的約束環(huán)刀
• 可以精確測(cè)量土樣的總體變及含水量
• 用軸平移技術(shù)控制基質(zhì)吸力，吸力范圍0～500kPa
• 雙精度壓力表和調(diào)節(jié)器用于精確氣壓控制
• 采用蠕動(dòng)泵自動(dòng)沖刷陶土板下逃逸出來的氣泡，提高含水量測(cè)試精度
• 采用電子天平連續(xù)自動(dòng)測(cè)量出水量或者進(jìn)水量，數(shù)據(jù)可以用用計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄
• 在每一級(jí)吸力平衡后可以采用核磁共振對(duì)試樣進(jìn)行掃描，獲得清晰含水量影像，直觀評(píng)估含水量和吸力之間的相關(guān)關(guān)系

歐美大地定制非飽和土核磁共振分析儀實(shí)物圖：

蘭州理工大學(xué)非飽和土核磁共振分析儀