Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2017-10-09 | 727 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Эти измерения основаны на зависимости от температуры частоты прецессии атомных ядер, обладающих электрическим квадрупольным моментом. Этот момент обусловлен отклонением распределения заряда ядра от сферической симметрии и имеет место у ядер, спин которых I ≥1. Взаимодействие квадрупольных моментов ядер с электрическим полем кристаллической решетки вызывает прецессию ядер с частотой
f якр= eQq zz/(2 h), (1.11)
где e - заряд электрона;
Q - квадрупольный момент ядра;
q zz -составляющие тензора градиента электрического поля;
h - постоянная Планка.
Градиент электрического поля решетки зависит от температуры, что обусловливает температурную зависимость частоты ЯКР и позволяет применить ЯКР для измерения температуры.
В большинстве веществ с понижением температуры частота ЯКР возрастает. Частота ЯКР в различных веществах находится в пределах 20 кГц - 1000 МГц. Для измерения температур в диапазоне 10-600 К в качестве термометрического вещества наиболее Подходящим является соль КСlО3, в которой определяется частота ЯКР ядер 35Cl. При температурах до 870 К используется ЯКР ядер 63Сu в Сu2O или ядер Re в соли NaReO4.
Рисунок 1.7 – Графики зависимостей а) fЯКР=F(Т) и б) dfякр / dТх=F(Тх)
Все термометры, в которых используется ЯКР одних и тех же ядер в образцах данного химического состава, имеют одинаковую и стабильную зависимость частоты ЯКР от температуры. Благодаря этому ЯКР-термометры не нуждаются в градуировке, если эта зависимость однажды определена по реперным точкам температурной шкалы. Недостатком ЯКР-термометров является нелинейность зависимости f = F (T) вследствие чего чувствительность df / dT является функцией температуры. На рисунке 1.7, а показаны зависимости fЯКР=F(Т) для ядер 35Сl в КСlO3, для ядер 63Cu в СuО2 и для ядер Re в NaRe04, а на рисунке 1.7, б - зависимость dfякр / dТх=F(Тх) для ядер З5Сl в КСlO3 и погрешность измерения температуры Δ Т. При температуре 290 К чувствительность достигает 5,8 кГц/К.
|
На рисунке 1.8 представлена структурная схема цифрового автоматического ЯКР-термометра, состоящего из датчика температуры 1, LC-генератора высокой частоты (ГВЧ) 2 с цепью автоматического поиска и настройки на частоту ЯКР, микропроцессора 3 для линеаризации зависимости fЯКР=F(Тх) и получения результата измерения температуры непосредственно по цифровому отсчетному устройству 4. Датчик ЯКР состоит из герметичного корпуса, в который помещен образец термометрического вещества (КСlО3) с катушкой L, которая является индуктивностью ГВЧ, работающего в режиме вынужденных колебаний.
Для расчета температуры по частоте ЯКР fякр используется формула
(1.12)
где f0якр = 28,213324 МГц - частота ЯКР ядер 35Сl при Тx= 293 К;
п= 6 при работе в диапазоне температур Тx= 87,7-178,7 К и n =7 при Тx= 178,7-297 К;
Ri - коэффициенты, рассчитываемые методом наименьших квадратов.
Рисунок 1.8 - Структурная схема цифрового автоматического ЯКР-термометра.
Термометр обеспечивает измерение температур в диапазоне 77-374 К с абсолютной погрешностью 0,001 К. Чувствительность прибора при Т =300К составляет 5 кГц/К. На частоту ЯКР влияет изменение давления. При 300 К изменение давления на 105 Па эквивалентно уменьшению температуры на 6 мК. Магнитное поле вызывает уширение резонансного сигнала, поэтому датчик необходимо экранировать.
Стабильность и универсальность градуировочных характеристик ЯКР-термометров в сочетании с частотным выходом позволяют использовать такие приборы для дистанционных измерений температуры в метрологии и океанографии. Метод ЯКР Применяется также для создания вторичных эталонов температуры, в частности для воспроизведения практической температурной шкалы.
|
|
|
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!