180844. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés különböző anyagú minták nedvességtartalmának meghatározására
MACVAR SZABADALMI 180844 NÉPKÖZTÁRSASÁG LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Nemzetközi osztályozás: f|P Bejelentés napja: 1978. V. 5. (MA-2980) NSZO3 G 01 N 24/00 Közzététel napja: 1982. VIII. 30. Æp í Szabadalmi Tár. ' ) ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1985. IV. 30. Feltalálók: Tóth Ferenc fizikus 50%, Dr. Tompa Kálmán fizikus 20%, Bánki Péter technikus 15%, Pretz József technikus 15%, Budapest Szabadalmas: MTA Központi Fizikai Kutató Intézete, Budapest Eljárás és berendezés különböző anyagú minták nedvességtartalmának meghatározására 1 A találmány tárgya eljárás és berendezés különböző anyagú minták nedvességtartalmának meghatározására. Mint ismeretes, a korszerű agrárgazdálkodás nem nélkülözheti a termények nedvességtartalmának állandó ellenőrzését. E célra a szárítás hatására létrejövő súlyveszteségmérési módszer az elfogadott, ez azonban sokszor — például aratásnál, terepen történő mérésnél — egy-két órányi várakozási idő, valamint a közelítőleg ± egy súlyszázalék mérési hiba miatt nem mindig használható. A dielektromos állandó nedvességtartalomtól való függésének meghatározása már sokkal gyorsabb módszer, azonban csak tájékoztató jellegű eredményt ad, a mért érték erősen függ a hőmérséklettől, sűrűségtől, vízeloszlás homogenitásától, a gabonanemű fajtájától és fajától, ezért adatai elszámolási alap képzésére nem mindenütt fogadhatók el. Az említett nehézségek kiküszöbölése végett már javasolták a mag mágneses rezonancia — a továbbiakban MMR — mérési eljárást a különböző anyagok nedvességtartalmának meghatározására. Ezzel az eljárással gyors és pontos nedvességmérés valósítható meg. Az ismert MMR spektroszkópia az atommagok mágneses tulajdonságát használja fel a vizsgált anyag mikrostruktúrájának vizsgálatára. Ennél az eljárásnál az anyagmintát néhány Tesla erősségű állandó értékű homogén mágneses térbe helyezik és e statikus térre merőlegesen egy tekerccsel rádiófrekvenciás mágneses teret hoznak létre. A sztatikus mágneses térbe helyezett mágneses momentummal rendelkező hidrogénmag — proton — (ugyanúgy, mint a pörgettyű a nehézségi erőtérben) preceszsziós mozgást végez, amelynek körfrekvenciája a mágneses térrel arányos: 2 cû = yH0 (1) ahol y az ún. giromágneses tényező, H0 pedig az állandó térerősség. A giromágneses tényező — ennek minden izotópra más és más —, értéke táblázatból meghatározható, így egy H0 térhez <o körfrekvencia adott atommag rezonanciájához meghatározható. Ha a rádiófrekvenciás tér frekvenciája pontosan megegyezik a precessziós — ún. Larmor — frekvenciával, az atommagok energiát vesznek fel a rádiófrekvenciás térből és így létrejön a mag mágneses rezonanciaabszorpció. Az energia-felvétel nagyságának mérésével megadható az adott mágneses térnél a rezonancián lévő atommagoknak — nedvességmérésnél a víz hidrogénjeinek, azaz a protonoknak — a száma. A rezonancia-abszorpció kimutatása és nagyságának meghatározása pedig lényegében a rádiófrekvenciás mérőkör amplitúdó-változásának precíziós mérésével történhet. Az ismert MMR mérőberendezéseknél a vizsgálandó anyagmintát 800—8000 A/m térerősségü teret adó Í0— 90 MHz frekvenciájú rádiófrekvenciás hídáramkör tekercsébe helyezik, amelyet egy elektromágnes pólusai fognak közre. A megadott frekvenciánál a proton-rezonanciához a mágneses teret 1,5—2,0 Teslára kell beállítani. A mágneses teret elektromágnessel biztosítják, melynek táplálását 10— 25 kWatt teljesítményű nagystabilitású tápegységgel végzik. Egyes kivételes esetekben permanens mágnest is alkalmaznak; ez utóbbi esetben tápegységre nincs ugyan szükség, de a permanens mágnes-anyagok nagy hőfoktényezője miatt hőmérséklet-stabilizálást kell alkalmazni. Ezen ismert berendezéseknél, a rezonancia-feltételének megkeresése érdekében a mágneses teret a rezonancia-feltétel közvetlen környezeté0 15 20 25 30 180844
