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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)實驗過程中的體積變化測量會是一個極大的難題，確定孔隙中水的體積含量（飽和度）更是一個難題，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，可以精確測定實驗內(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試中解決起來變得輕而易舉。此外，核磁成像還可以對被掃描物體進(jìn)行3D重新建模，這樣被測物的變形，甚至是體變等在核磁成像的面前都變得非常簡單，而且精準(zhǔn)、直觀。

但是，在一般的核磁共振測試中，樣品一般是在松弛狀態(tài)下進(jìn)行測試的，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，才能夠測定在不同深度、不同受力狀況下樣品的實際土水特征情況。

核磁成像土水特征曲線測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物示意圖

核磁共振土體夾持器實物圖

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)核磁共振儀實驗艙內(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
• 采用蠕動泵自動沖刷陶土板下逃逸出來的氣泡，提高含水量測試精度
• 采用電子天平連續(xù)自動測量出水量或者進(jìn)水量，數(shù)據(jù)可以用用計算機(jī)自動記錄
• 在每一級吸力平衡后可以采用核磁共振對試樣進(jìn)行掃描，獲得清晰含水量影像，直觀評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物圖：

蘭州理工大學(xué)非飽和土核磁共振分析儀