RU2316754C1 - Method of evaluating permeation capability of a liquid - Google Patents
Method of evaluating permeation capability of a liquid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2316754C1 RU2316754C1 RU2006127380/28A RU2006127380A RU2316754C1 RU 2316754 C1 RU2316754 C1 RU 2316754C1 RU 2006127380/28 A RU2006127380/28 A RU 2006127380/28A RU 2006127380 A RU2006127380 A RU 2006127380A RU 2316754 C1 RU2316754 C1 RU 2316754C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- product
- liquid
- image
- dimensional image
- signal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к исследованию проникающей способности водородсодержащих жидкостей при взаимодействии их с различными неметаллическими, в том числе пористыми, материалами, что может быть востребовано в целом ряде областей народного хозяйства, например при оценке эффективности моющих средств, определении износа рабочей поверхности абразивного инструмента, во всех случаях, когда необходимо осуществить моделирование и проектирование изделий, в которых используется жидкость как неотъемлемый компонент.The invention relates to the study of the penetrating ability of hydrogen-containing liquids when interacting with various non-metallic, including porous, materials, which may be in demand in a number of areas of the national economy, for example, when assessing the effectiveness of detergents, determining the wear of the working surface of an abrasive tool, in all cases when it is necessary to carry out modeling and designing of products in which fluid is used as an integral component.
Рассмотрим это подробнее.Let's consider it in more detail.
Взаимодействие жидкости с твердой поверхностью определяется рядом факторов, которые ограничивают способность жидкости проникать в маленькие отверстия и щели на самой поверхности. К этим факторам относятся, в первую очередь, молекулярные механизмы, управляющие поверхностным натяжением. Кроме того, нельзя не учитывать роль примесей, растворенных газов, заряженных частиц (ионов). Эти факторы влияют на подвижность молекул, диффузионные процессы, эффективность сцепления молекул жидкости с молекулами поверхностной структуры. Макромолекулярные факторы -температура, давление, также влияют на проникающую способность жидкости.The interaction of a liquid with a solid surface is determined by a number of factors that limit the ability of a liquid to penetrate small holes and crevices on the surface itself. These factors include, first of all, the molecular mechanisms that control surface tension. In addition, we can not ignore the role of impurities, dissolved gases, charged particles (ions). These factors affect the mobility of molecules, diffusion processes, the efficiency of adhesion of liquid molecules to surface structure molecules. Macromolecular factors - temperature, pressure, also affect the liquid penetration.
Теоретический расчет проникающей способности жидкости слишком сложен, поэтому представляет большой практический интерес разработка методик для его экспериментальной оценки. Такие оценки могут быть востребованы, например, для сертификации моющих средств, для оценки износа трущихся твердых поверхностей, например износа абразивного инструмента.The theoretical calculation of the liquid penetration is too complicated, therefore it is of great practical interest to develop methods for its experimental evaluation. Such assessments may be required, for example, for certification of detergents, for assessing the wear of rubbing hard surfaces, for example, wear of an abrasive tool.
Поскольку способность проникать во все щели и отверстия на поверхности обрабатываемого объекта является определяющей для оценки эффективности моющих средств, то в изобретении (см. заявку РФ №2003108214, МПК 7 G01N 13/00, опубл. 27.09.2004 г.) предлагалось произвести такую оценку на основе экспериментальных данных, полученных от измерения силы поверхностного натяжения в зависимости от концентрации моющего средства и температуры.Since the ability to penetrate into all cracks and openings on the surface of the processed object is crucial for evaluating the effectiveness of detergents, the invention (see RF application No. 2003108214, IPC 7 G01N 13/00, published on 09.27.2004) proposed to make such an assessment based on experimental data obtained from measuring the surface tension force as a function of detergent concentration and temperature.
В изобретении (см. патент РФ №98119399, МПК 7 C11D 3/12, С01В 15/10, опубл. 27.06.2000 г.) эффективность моющих средств соотносится со способностью реагента к захвату с загрязненной поверхности частиц определенных размеров.In the invention (see RF patent No. 98119399, IPC 7 C11D 3/12, СВВ 15/10, publ. 06/27/2000), the effectiveness of detergents is related to the ability of the reagent to capture particles of certain sizes from the contaminated surface.
Можно отметить, в частности, что от хорошей проникающей способности жидкости зависит возможность применения метода МРТ для отображения абразивной поверхности, для которой необходимо дать оценку ее износа. Такую оценку (см. патент РФ №2191679, МПК 7 B24D 3/00, опубл. 27.10.2002 г.) предлагалось делать на основе подсчета отпечатков, оставшихся от удаленных абразивных зерен.It can be noted, in particular, that the ability to use the MRI method to display an abrasive surface, for which it is necessary to assess its wear, depends on the good penetrating ability of the liquid. Such an assessment (see RF patent No. 2191679, IPC 7 B24D 3/00, published on October 27, 2002) was proposed to be made on the basis of counting the prints left from the removed abrasive grains.
Подводя итоги литературного и патентного поиска, приведенного выше, можно прийти к выводу о том, что, применяя известные на сегодняшний день способы исследования жидкостей, можно оценить проникающую способность жидкости лишь косвенным образом.Summing up the literature and patent searches cited above, we can conclude that, using currently known methods for studying liquids, it is possible to evaluate the liquid penetration only indirectly.
Известен также наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому способ исследования смачиваемости пористых материалов (см. патент РФ №2216723, МПК 7 G01N 13/00, G01N 13/02, опубл. 20.11.2003 г.), согласно которому исследуемую жидкость приводят в контакт с поверхностью неметаллического изделия, проводят измерения объемных параметров, а свойства жидкости оценивают путем сопоставления измеренных объемных параметров, при этом изделие - образец пористого материала - экстрагируют и высушивают, затем его погружают по очереди в исследуемые жидкости керосин и дистиллированную воду для капиллярной пропитки, после чего в качестве параметров для определения объема определяют массу изделия в обоих случаях и рассчитывают объем воды, поступившей в изделие. Смачиваемость изделия оценивают по отношению полученных объемов.Also known is the closest in technical essence to the proposed method for studying the wettability of porous materials (see RF patent No. 2216723, IPC 7 G01N 13/00, G01N 13/02, publ. November 20, 2003), according to which the test liquid is brought into contact with the surface of a non-metallic product, volumetric parameters are measured, and the properties of the liquid are evaluated by comparing the measured volumetric parameters, while the product - a sample of a porous material - is extracted and dried, then it is immersed in turns into the investigated keros liquids in and distilled water for capillary impregnation, after which the mass of the product is determined as parameters for determining the volume in both cases, and the volume of water entering the product is calculated. The wettability of the product is evaluated in relation to the volumes obtained.
Недостатком описанного способа является его сложность, длительность осуществления и ограниченность применения, поскольку метод ориентирован только на пористые материалы, причем размеры пор должны быть примерно одинаковыми.The disadvantage of the described method is its complexity, duration of implementation and limited application, since the method is focused only on porous materials, and the pore sizes should be approximately the same.
В основу изобретения поставлена задача такого усовершенствования известного способа исследования проникающей способности жидкости, при котором за счет использования объемных изображений изделия и исследуемой жидкости в качестве объемных параметров обеспечиваются такие новые технические эффекты, как возможность использования изделия произвольной формы и с любой структурой поверхности и, как следствие, значительно упрощается и ускоряется процесс исследования, а также расширяются технологические возможности за счет того, что результаты измерений проникающей способности жидкости можно использовать для проектирования устройств, основанных на капиллярных эффектах, для оценки эффективности моющих средств, а также возможность моделирования и проектирования изделий, использующих жидкость как неотъемлемый компонент.The basis of the invention is the task of such an improvement of the known method of studying the penetrating ability of a liquid, in which due to the use of volumetric images of the product and the studied liquid as volumetric parameters, such new technical effects are provided as the ability to use the product of arbitrary shape and with any surface structure and, as a result , the research process is greatly simplified and accelerated, and technological capabilities are also expanded due to the fact that Measurements of liquid penetration can be used to design devices based on capillary effects, to evaluate the effectiveness of detergents, as well as the ability to model and design products that use liquid as an integral component.
Для решения этой задачи предлагается способ оценки проникающей способности жидкости, согласно которому исследуемую жидкость приводят в контакт с поверхностью неметаллического изделия, проводят магнитно-резонансное сканирование (МРС), причем участки с нулевой яркостью на фрагментах магнитно-резонансного изображения соответствуют попаданию в зону сканируемого среза либо фрагмента изделия, либо воздуха, а темные участки соответствуют сигналу жидкости, распределенной вокруг изделия, по этим участкам проводят объемную реконструкцию, позволяющую провести построение образа, близкого к объемному изображению, и получают объемное изображение жидкости, затем получают объемное изображение самого изделия, полученные объемные изображения изделия и исследуемой жидкости принимают в качестве объемных параметров, а проникающую способность жидкости оценивают путем сопоставления измеренных объемных параметров; возможны также варианты реализации предлагаемого способа, когда объемное изображение поверхности изделия получают путем МРС на том же частотном канале, на котором регистрируют сигнал от жидкости; объемное изображение поверхности изделия получают путем МРС на частотном канале, отличном от того, на котором регистрируют сигнал от исследуемой жидкости; объемное изображение поверхности изделия получают путем МРС на частотном канале, отличном от того, на котором регистрируют сигнал от исследуемой жидкости; объемное изображение поверхности изделия получают путем рентгеновской компьютерной томографии; в качестве изделия используют эталон, моделирующий разномасштабные углубления, поры, щели, а объемное изображение поверхности изделия получают расчетным путем; в качестве изделия используют абразивный инструмент; в качестве исследуемой жидкости используют воду с растворенным в ней моющим средством при различных его концентрациях. Изобретение обеспечивает такие новые технические эффекты, как возможность использования изделия произвольной формы и с любой структурой поверхности и, как следствие, значительно упрощается и ускоряется процесс исследования проникающей способности жидкости, а также расширяются технологические возможности за счет того, что результаты измерений проникающей способности жидкости можно использовать для проектирования устройств, основанных на капиллярных эффектах, для оценки эффективности моющих средств, а также возможность моделирования и проектирования изделий, использующих жидкость как неотъемлемый компонент.To solve this problem, a method for assessing the penetrating ability of a liquid is proposed, according to which the test liquid is brought into contact with the surface of a non-metallic product, magnetic resonance scanning (MRS) is performed, and areas with zero brightness on fragments of a magnetic resonance image correspond to falling into the area of the scanned section a fragment of the product, or air, and dark areas correspond to the signal of the liquid distributed around the product, volume reconstruction is carried out in these areas, according to which allows one to construct an image close to a three-dimensional image and obtain a three-dimensional image of the liquid, then a three-dimensional image of the product itself is obtained, the obtained three-dimensional images of the product and the studied liquid are taken as volume parameters, and the liquid penetration is estimated by comparing the measured volume parameters; there are also possible implementations of the proposed method, when a three-dimensional image of the surface of the product is obtained by MRS on the same frequency channel on which the signal from the liquid is recorded; volumetric image of the surface of the product is obtained by MRS on a frequency channel other than that on which the signal from the test fluid is recorded; volumetric image of the surface of the product is obtained by MRS on a frequency channel other than that on which the signal from the test fluid is recorded; volumetric image of the surface of the product is obtained by x-ray computed tomography; as a product, a standard is used that simulates multi-scale recesses, pores, slits, and a three-dimensional image of the surface of the product is obtained by calculation; an abrasive tool is used as a product; as the test liquid, water is used with a detergent dissolved in it at various concentrations. The invention provides such new technical effects as the ability to use an arbitrary shape product with any surface structure and, as a result, the research process of liquid penetration is greatly simplified and accelerated, and technological capabilities are expanded due to the fact that the liquid penetration measurements can be used for the design of devices based on capillary effects, for evaluating the effectiveness of detergents, and the possibility of simulated ia and designing products using liquid as an integral component.
Причинно-следственная связь между признаками предлагаемой совокупности и достигаемыми техническими результатами от ее использования состоит в следующем. При магнитно-резонансном сканировании получается МРТ-изображение, которое отображает пространственное распределение интенсивности сигнала ядерного магнитного резонанса (ЯМР). То есть яркость каждой точки изображения (пиксела), пропорциональная интенсивности сигнала ЯМР от соответствующего элемента объема (воксела). В свою очередь, интенсивность сигнала ЯМР пропорциональна количеству резонирующих магнитных ядер в этом векселе, а также зависит от релаксационных параметров, характеризующих скорость восстановления равновесной ядерной намагниченности и скорость затухания сигнала свободной ядерной индукции после радиочастотного возбуждения. Перечисленные факторы индивидуальны для каждого вещества, благодаря чему на МРТ изображении можно четко различить любые два вещества, содержащие резонирующие ядра, у которых хотя бы один из этих параметров отличен.A causal relationship between the features of the proposed combination and the achieved technical results from its use is as follows. Magnetic resonance scanning produces an MRI image that displays the spatial distribution of the intensity of the nuclear magnetic resonance (NMR) signal. That is, the brightness of each point in the image (pixel) is proportional to the intensity of the NMR signal from the corresponding volume element (voxel). In turn, the intensity of the NMR signal is proportional to the number of resonating magnetic nuclei in this bill, and also depends on the relaxation parameters characterizing the rate of restoration of equilibrium nuclear magnetization and the decay rate of the signal of free nuclear induction after radio frequency excitation. The listed factors are individual for each substance, due to which any two substances containing resonant nuclei for which at least one of these parameters is different can be clearly distinguished on an MRI image.
МРТ-изображения, полученные путем послойного сканирования, можно преобразовать в объемные изображения, которые будут отображать пространственное распределение пикселов с одинаковой яркостью. Поскольку яркость пиксела однозначно связана с сигналом от воксела, то пространственному распределению точек, имеющих одинаковую яркость, можно поставить в соответствие распределение вокселов с одинаковой интенсивностью сигнала ЯМР. Если речь идет об однородных веществах с четко обозначенной границей, то для каждого из них по данным послойного МРТ-сканирования можно построить свой объемный образ путем выбора шкалы яркости.MRI images obtained by layer-by-layer scanning can be converted into 3D images that will display the spatial distribution of pixels with the same brightness. Since the brightness of the pixel is uniquely associated with the signal from the voxel, the spatial distribution of points with the same brightness can be associated with the distribution of voxels with the same intensity of the NMR signal. If we are talking about homogeneous substances with a clearly defined boundary, then for each of them, according to the data of a layered MRI scan, you can build your volumetric image by choosing a brightness scale.
В качестве веществ можно взять исследуемую жидкость и контактирующее с ней неметаллическое изделие. Возможны несколько вариантов их исследования в зависимости от их химической структуры.As substances, you can take the test fluid and non-metallic product in contact with it. Several options for their study are possible depending on their chemical structure.
1. В структуру как жидкости, так и изделия входят одни и те же магнитные ядра, дающие приемлемый сигнал на МР-томографе, например, протоны. Тогда при послойном МР-сканировании можно получить МРТ-изображения, на которых жидкость и изделие представлены в виде фрагментов с разной яркостью. Задав для объемной реконструкции тот или иной уровень яркости из этих фрагментов можно получить объемные изображения как для жидкости, так и для изделия. Результаты измерения - объемные параметры как для жидкости, так и для изделия получаются за один сеанс МР-сканирования на одном и том же частотном канале томографа.1. The structure of both the liquid and the product includes the same magnetic nuclei that give an acceptable signal on an MRI scanner, for example, protons. Then, by layer-by-layer MR scanning, it is possible to obtain MRI images in which the liquid and the product are presented in the form of fragments with different brightness. Having asked for a volume reconstruction one or another brightness level from these fragments, it is possible to obtain volume images for both liquid and product. The measurement results - volumetric parameters for both the liquid and the product are obtained in one session of MR scanning on the same frequency channel of the tomograph.
2. В структуре жидкости присутствуют атомы, имеющие магнитные ядра, дающие приемлемый сигнал на МР-томографе, например протоны, а в структуре изделия те ядра, которые присутствуют в жидкости, отсутствуют или дают слишком слабый сигнал, зато в структуре изделия есть другие атомы, у которых есть магнитные изотопы, дающие приемлемый сигнал на МР-томографе, например кремний (29Si), или фосфор (31Р), или углерод (13С), или натрий (23Na), или др. Тогда для получения объемных параметров для жидкости и изделия требуются два сеанса МР-сканирования: один - на частотном канале, на котором хорошо регистрируется сигнал от ядер, содержащихся в жидкости, другой - на частотном канале, приспособленном для регистрации ядер, входящих в структуру изделия.2. In the structure of the liquid there are atoms having magnetic nuclei that give an acceptable signal on an MRI scanner, for example protons, and in the structure of the product those nuclei that are present in the liquid are absent or give too weak a signal, but there are other atoms in the structure of the product, which have magnetic isotopes that give an acceptable signal on an MRI scanner, for example silicon ( 29 Si), or phosphorus ( 31 P), or carbon ( 13 C), or sodium ( 23 Na), etc. Then, to obtain volumetric parameters two sessions of MR scanning are required for the liquid and the product: one on astotnom channel that good recorded signal from nuclei contained in the fluid, the other - on the frequency channel adapted to register nuclei within the structure of the product.
3. В структуре изделия отсутствуют ядра, дающие приемлемый для регистрации сигнал ЯМР. Обычно это изделия из твердых материалов (камень, стекло, керамика и т.д.). Такие изделия доступны для регистрации рентгеновскими методами. Объемные параметры изделия получаются методами рентгеновской компьютерной томографии (РКТ). Объемные параметры жидкости получают методом МРС.3. There are no cores in the product structure that provide an NMR signal acceptable for registration. Usually these are products made of solid materials (stone, glass, ceramics, etc.). Such products are available for registration by x-ray methods. Volumetric parameters of the product are obtained by x-ray computed tomography (CT) methods. Volumetric parameters of the liquid are obtained by the method of MRS.
4. В том случае, если изделие по каким-то причинам нельзя исследовать методами МРТ и РКТ, то исследование жидкости можно провести на эталонном изделии, на поверхности которого проделаны разномасштабные борозды, отверстия и другие углубления, которые должны заполняться исследуемой жидкостью. Объемные параметры жидкости делают методом МРС, а объемные параметры изделия - на основании результатов измерений физическими методами или расчетным путем.4. In the event that for some reason the product cannot be examined by MRI and CT, the fluid can be tested on a reference product, on the surface of which different-sized grooves, holes and other recesses are made that must be filled with the test fluid. The volumetric parameters of the liquid are made by the MRS method, and the volumetric parameters of the product are based on the results of measurements by physical methods or by calculation.
При всех перечисленных вариантах исследования проникающей способности жидкости объемный образ жидкости получается методом МРС. Поскольку жидкость контактирует с поверхностью изделия, то объемный образ жидкости является как бы «слепком» от поверхности изделия. Благодаря способности магнитных полей проникать внутрь неметаллического вещества возможно исследование проникающей способности жидкостей путем заполнения ими неметаллических изделий произвольной формы с произвольным рельефом поверхности.With all of the above options for studying the penetrating ability of a liquid, a three-dimensional image of the liquid is obtained by the method of MRS. Since the liquid is in contact with the surface of the product, the volumetric image of the liquid is a kind of "impression" of the surface of the product. Due to the ability of magnetic fields to penetrate inside a non-metallic substance, it is possible to study the penetrating ability of liquids by filling them with non-metallic products of arbitrary shape with an arbitrary surface relief.
В результате значительно упрощается и ускоряется процесс исследования, а также расширяются технологические возможности за счет того, что результаты измерений проникающей способности жидкости можно использовать для проектирования устройств, основанных на капиллярных эффектах, для оценки эффективности моющих средств и др. В свою очередь, технические процедуры, сопровождающие предлагаемый способ исследования жидкостей, позволяют решать и обратную задачу - с помощью хорошо проникающей жидкости получить детальную информацию о поверхности изделия, например абразивного инструмента, что полезно для оценки его износа. Поскольку в ходе реализации способа исследования жидкостей предполагается получение объемного изображения поверхности изделия, то в рамках решения указанной обратной задачи возможно моделирование и проектирование изделий. Это особенно актуально для изделий, в которых используется жидкость как неотъемлемый компонент.As a result, the research process is greatly simplified and accelerated, and technological capabilities are expanded due to the fact that the results of measurements of the liquid permeability can be used to design devices based on capillary effects, to evaluate the effectiveness of detergents, etc. In turn, technical procedures accompanying the proposed method for the study of liquids, they can also solve the inverse problem - with the help of a well-penetrating liquid to obtain detailed information about the surface These products, such as abrasive tools, which is useful for assessing its wear. Since it is supposed to obtain a three-dimensional image of the surface of the product during the implementation of the method for studying liquids, modeling and designing of products is possible within the framework of solving the inverse problem. This is especially true for products that use liquid as an integral component.
Предлагаемый способ проиллюстрирован чертежом, на фрагментах (а) и (б) которого представлено изображение сборной пластмассовой детали, на фрагменте (а) - изображение получено путем сканирования на обычном оптическом сканере (hp pcs 1215), на фрагменте (б) - изображение получено путем объемной МРТ-визуализации на МР-томографе Tomikon S50 (фирмы «Bruker»).The proposed method is illustrated by a drawing, on fragments (a) and (b) of which an image of a prefabricated plastic part is presented, on fragment (a) - the image is obtained by scanning on a conventional optical scanner (hp pcs 1215), on fragment (b) - the image is obtained by 3D MRI imaging on a Tomikon S50 MRI scanner (Bruker company).
Пример конкретной реализации предлагаемого способа.An example of a specific implementation of the proposed method.
Проводилась оценка проникающей способности водопроводной воды. Для этого воду приводили в контакт с неметаллическим сборным изделием - пластмассовым винтом, на котором навинчена пластмассовая гайка. На гранях гайки заводским способом были выгравированы борозды, образующие технологический рисунок. Вследствие этого данное изделие выполняло роль эталона, у которого имеются борозды двух масштабов - крупные - для резьбы и мелкие - от гравированного рисунка. Контактное взаимодействие жидкости и изделия обеспечивалось за счет того, что изделие погружалось в сосуд с водой. Сам сосуд помещался в МР-томограф, на котором проводилось магнитно-резонансное сканирование. В результате МРС получалось МР-изображение от протонов воды, которая заполняла объем сосуда и контактировала с изделием - заполняла объем на его периферии, прилегала к его поверхности, проникала в полости и борозды. Выпадение сигнала на фрагментах МР-изображения (им соответствовали участки с нулевой яркостью) соответствовало попаданию в зону сканируемого среза либо фрагмента изделия, либо воздуха. По этим участкам проведена объемная реконструкция, что позволило провести построение образа, близкого к объемному изображению самого изделия - фрагмент (б) чертежа. Объемная обработка МР-изображений проведена с помощью программ Para Vision™ v.1.0 (IRIX 5.3) и ImageJ 1.34s (MS Windows XP). Благодаря тому что МР-сканирование проводилось с высоким пространственным разрешением 0.25 мм, внутри цилиндрической полости можно заметить даже след от нити, с помощью которой фиксировалось положение детали внутри емкости, наполненной водой. В резьбовые борозды винта и крупные борозды, выгравированные на гайке, вода проникала, поэтому эти борозды видны на изображении. В то же время на объемном МРТ-изображении изделия не просматриваются мелкие борозды, образующие технологический рисунок, нанесенный на гранях гайки - фрагмент (а) чертежа. Это означает, что проникающая способность воды достаточна для проникновения в крупные борозды (0.5-1 мм), но недостаточна для проникновения в более мелкие борозды (0.25 мм и менее).The penetration of tap water was evaluated. To do this, the water was brought into contact with a non-metallic prefabricated product - a plastic screw, on which a plastic nut is screwed. Furrows forming a technological pattern were engraved on the edges of the nut by the factory method. As a result of this, this product performed the role of a standard, in which there are grooves of two scales - large - for carving and small - from an engraved drawing. The contact interaction of the liquid and the product was ensured due to the fact that the product was immersed in a vessel with water. The vessel itself was placed in an MRI scanner, on which magnetic resonance scanning was performed. As a result of the MRS, an MR image was obtained from the protons of the water, which filled the volume of the vessel and came into contact with the product - filled the volume on its periphery, adjoined to its surface, penetrated into cavities and grooves. The loss of the signal on the fragments of the MR image (they corresponded to areas with zero brightness) corresponded to the ingress into the area of the scanned section of either a fragment of the product or air. Volumetric reconstruction was carried out in these areas, which allowed the construction of an image close to the volumetric image of the product itself - fragment (b) of the drawing. Volumetric processing of MR images was performed using the Para Vision ™ v.1.0 (IRIX 5.3) and ImageJ 1.34s (MS Windows XP) programs. Due to the fact that the MR scan was carried out with a high spatial resolution of 0.25 mm, even a trace of the filament can be seen inside the cylindrical cavity, with the help of which the position of the part inside the container filled with water was recorded. Water penetrated into the screw threaded grooves of the screw and large grooves engraved on the nut, so these grooves are visible in the image. At the same time, small grooves are not visible on the volumetric MRI image of the product, forming a technological drawing on the edges of the nut - fragment (a) of the drawing. This means that the water penetration is sufficient for penetration into large furrows (0.5-1 mm), but insufficient for penetration into smaller furrows (0.25 mm or less).
Темные участки на фрагменте (б) чертежа соответствуют сигналу воды, распределенной вокруг изделия. Сопоставляя по полученным МР-изображениям объемные параметры исследуемой жидкости и известные объемные параметры эталонного изделия, можно отметить, что вода хорошо проникла в глубокие резьбовые борозды, но не проникла в мелкие борозды. Измерив ширину и глубину мелких борозд на эталоне можно предсказать, что исследованная жидкость не сможет заполнить такие же или более мелкие борозды и на произвольно выбранной поверхности из такого же материала. Если бы аналогичные измерения объемных параметров были проведены на эталонном изделии, на котором нанесены борозды разной ширины и глубины, то можно было бы точнее указать проникающую способность исследуемой жидкости.Dark areas in the fragment (b) of the drawing correspond to the signal of water distributed around the product. Comparing the volumetric parameters of the test liquid and the known volumetric parameters of the reference product from the obtained MR images, it can be noted that water penetrated well into deep threaded grooves, but did not penetrate into shallow furrows. By measuring the width and depth of shallow grooves on the standard, it can be predicted that the investigated fluid will not be able to fill the same or smaller grooves on an arbitrarily selected surface of the same material. If similar measurements of volumetric parameters were carried out on a reference product on which furrows of different widths and depths were applied, then it would be possible to more accurately indicate the penetrating ability of the studied fluid.
Заметим, что обычно сопоставление объемных параметров изделия производится в рамках исследования свойств различных жидкостей, контактирующих с ним. Если при этом нет оснований считать, что изделие деформируется или разрушается из-за воздействия жидкостей, то при переходе к исследованию проникающей способности новой жидкости нет необходимости каждый раз заново делать РКТ или переходить на другой канал для проведения МРС, чтобы оценить объемные параметры изделия. Достаточно принять за основу однажды измеренные объемные параметры данного изделия.Note that usually the comparison of the volumetric parameters of the product is carried out as part of the study of the properties of various fluids in contact with it. If at the same time there is no reason to believe that the product is deformed or destroyed due to the action of liquids, then when moving to the study of the penetrating ability of a new fluid, there is no need to re-do the X-ray examination or switch to a different channel for MRS to evaluate the volumetric parameters of the product. It is enough to take as a basis the once measured volumetric parameters of this product.
Методы объемной обработки данных РКТ и МРТ в настоящее время хорошо развиты и не требуют какой-либо адаптации к предлагаемому способу. С помощью современных графических средств можно совмещать изображения от двух объемных изображений, чтобы наглядно представить и количественно оценить насколько структура поверхности исследуемого изделия отличается от поверхности контактирующей жидкости. Это позволяет наиболее адекватно сопоставить объемные параметры сравниваемых веществ, находящихся в контакте - жидкость и неметаллическое изделие, оценить проникающую способность жидкости, в частности моющих средств, а в случае, если заранее известно, что проникающая способность жидкости достаточно велика, то получить объективную информацию о структуре поверхности изделия.Methods of volumetric data processing of CT and MRI are currently well developed and do not require any adaptation to the proposed method. Using modern graphic tools, you can combine images from two volumetric images in order to visualize and quantify how much the surface structure of the investigated product differs from the surface of the contacting liquid. This allows you to most adequately compare the volumetric parameters of the compared substances in contact - liquid and non-metallic product, to evaluate the penetration of liquids, in particular detergents, and if it is known in advance that the penetration of liquids is large enough, then obtain objective information about the structure product surface.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006127380/28A RU2316754C1 (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Method of evaluating permeation capability of a liquid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006127380/28A RU2316754C1 (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Method of evaluating permeation capability of a liquid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2316754C1 true RU2316754C1 (en) | 2008-02-10 |
Family
ID=39266332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006127380/28A RU2316754C1 (en) | 2006-07-28 | 2006-07-28 | Method of evaluating permeation capability of a liquid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2316754C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482465C1 (en) * | 2011-11-29 | 2013-05-20 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Frozen rock specimen investigation method |
| RU2486495C1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-27 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Method to examine samples of non-consolidated porous media |
| CN113786737A (en) * | 2021-08-12 | 2021-12-14 | 中国工程物理研究院材料研究所 | Method for screening isotope-containing liquid separation membrane in large scale |
| CN114894675A (en) * | 2022-05-06 | 2022-08-12 | 江苏省农业科学院 | Comparison method for penetration behavior of pesticide auxiliary agent on surface of plant leaf |
-
2006
- 2006-07-28 RU RU2006127380/28A patent/RU2316754C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2482465C1 (en) * | 2011-11-29 | 2013-05-20 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Frozen rock specimen investigation method |
| WO2013081498A2 (en) * | 2011-11-29 | 2013-06-06 | Шлюмберже Холдингс Лимитед | Method for examining samples of frozen rocks |
| WO2013081498A3 (en) * | 2011-11-29 | 2013-10-24 | Шлюмберже Холдингс Лимитед | Method for examining samples of frozen rocks |
| US9588032B2 (en) | 2011-11-29 | 2017-03-07 | Schlumberger Technology Corporation | Method for examining samples of frozen rocks |
| RU2486495C1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-27 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Method to examine samples of non-consolidated porous media |
| WO2013095192A2 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-27 | Шлюмберже Холдингс Лимитед | Method for examining samples of unconsolidated porous media |
| WO2013095192A3 (en) * | 2011-12-20 | 2013-10-10 | Шлюмберже Холдингс Лимитед | Method for examining samples of unconsolidated porous media |
| US9417177B2 (en) | 2011-12-20 | 2016-08-16 | Schlumberger Technology Corporation | Method for examining samples of unconsolidated porous media |
| CN113786737A (en) * | 2021-08-12 | 2021-12-14 | 中国工程物理研究院材料研究所 | Method for screening isotope-containing liquid separation membrane in large scale |
| CN114894675A (en) * | 2022-05-06 | 2022-08-12 | 江苏省农业科学院 | Comparison method for penetration behavior of pesticide auxiliary agent on surface of plant leaf |
| CN114894675B (en) * | 2022-05-06 | 2024-04-19 | 江苏省农业科学院 | Comparison method of penetration behaviors of pesticide auxiliary agent on plant leaf surfaces |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rouquerol et al. | Liquid intrusion and alternative methods for the characterization of macroporous materials (IUPAC Technical Report) | |
| du Plessis et al. | A review of X-ray computed tomography of concrete and asphalt construction materials | |
| Smyl et al. | Can electrical resistance tomography be used for imaging unsaturated moisture flow in cement-based materials with discrete cracks? | |
| Chung et al. | Relationship between NMR transverse relaxation, trabecular bone architecture, and strength. | |
| Fieremans et al. | Simulation and experimental verification of the diffusion in an anisotropic fiber phantom | |
| EP3593159B1 (en) | Absolute porosity and pore size determination of pore types in media with varying pore sizes using nmr | |
| Prade et al. | Nondestructive characterization of fiber orientation in short fiber reinforced polymer composites with X-ray vector radiography | |
| Latham et al. | Image registration: enhancing and calibrating X-ray micro-CT imaging | |
| Bernasconi et al. | Local anisotropy analysis of injection moulded fibre reinforced polymer composites | |
| Zhang et al. | Computational investigation on mass diffusivity in Portland cement paste based on X-ray computed microtomography (μCT) image | |
| Song et al. | Magnetic resonance in porous media: Recent progress | |
| Ma et al. | Experimental evaluation of conductive flow imaging using magnetic induction tomography | |
| Qiu et al. | A new fractal model for porous media based on low-field nuclear magnetic resonance | |
| Komlosh et al. | Observation of microscopic diffusion anisotropy in the spinal cord using double‐pulsed gradient spin echo MRI | |
| RU2316754C1 (en) | Method of evaluating permeation capability of a liquid | |
| Mitchell | Rapid measurements of heterogeneity in sandstones using low-field nuclear magnetic resonance | |
| Reymbaut et al. | Toward nonparametric diffusion‐characterization of crossing fibers in the human brain | |
| Stamati et al. | Fracturing process of micro-concrete under uniaxial and triaxial compression: Insights from in-situ X-ray mechanical tests | |
| Georgiadis et al. | Retrieving neuronal orientations using 3D scanning SAXS and comparison with diffusion MRI | |
| Camaiti et al. | Stone porosity, wettability changes and other features detected by MRI and NMR relaxometry: a more than 15‐year study | |
| Porrelli et al. | Trabecular bone porosity and pore size distribution in osteoporotic patients–A low field nuclear magnetic resonance and microcomputed tomography investigation | |
| Borgia et al. | Study of water penetration in rock materials by Nuclear Magnetic Resonance Tomography: hydrophobic treatment effects | |
| Bugani et al. | Investigating morphological changes in treated vs. untreated stone building materials by x-ray micro-CT | |
| Bennett et al. | Measurement and analysis of flows in a gas–liquid column reactor | |
| Lukas et al. | Sensitivity and specificity of univariate MRI analysis of experimentally degraded cartilage under clinical imaging conditions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100729 |