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A-3 固体中纵波和横波速度的测量
【实验目的】
1．了解固体材料中弹性波的性质；
2．了解固体材料的纵波和横波播速度的测量方法。
【实验内容】
1．用多次回波法测量纵波速度； 2．用脉冲重合法测量横波速度。
【实验原理与装置】
一．实验原理
1．脉冲回波法测量固体中纵波速度
d
待测固体样品
图1 纵波在固体中的多次反射
超声探头发射的纵波脉冲进入固体后，以纵波速度在固体中传播，由于声波在固体前后两个表面会发生反射，利用超声探头可以接收到多次反射的信号。假定相邻两次反射信号的时间差为t ，样品的厚度为d ，则可得到固体中纵波声速C L 为：C L =2d / t 。
2．利用纵波探头测量固体中横波速度 由于横波探头的频率通常比较低，若采用横波脉冲回波法测量，测量的误差比较大。在本实验中，将利用纵波沿界面传播时的会产生以临界角传播的横波的性质，采用纵波探头测量横波速度。如图2所示，把纵波探头放在样品的一侧并靠近上表面（L >>d ），入射纵波P 1沿上表面传播时，由于界面的作用产生以临界角θC 传播的横波S 1(假定横波的速度为C S ，则sin θC = C S / C L )，当横波S 1到达下表面时会产生纵波P S1和反射波S 2，…… 这样，通过接收产生的一系列纵波(P 1, P S1, P S2, …)反射后到达探头的时间，就可以计算出横波的速度。
气体 P 1
1
纵波P 1
气体
2
图2 纵波和横波的转化及在固体中传播
两次纵波(P Sn 与P Sn+1)的时间差 τ = (d /cos θC )/C S - (d tan θC )/C L ，
则横波的速度C S =
2
)
/(1d C C L L
τ+。(请自行推导C S 的计算公式)
由于需要同时接收上下两个表面产生的声波，实验所使用的纵波换能器的发射面的有效直径略大于样品的厚度d ，测量时把换能器面放在样品端面的中心处。
二．实验装置 1．脉冲发生器
用XC61A
型脉冲发生器产生的电脉冲激励超声换能器产生声波。电脉冲的触发周期、宽度和幅度可以按需要进行调整，使之与超声换能器匹配以产生较强的脉冲声波。
2．示波器
本实验中采用泰克TDS210型数字示波器，可以直接读取信号的电压幅度、相对时间间隔等信息，可以保存多组波形用于比较。
3．超声换能器
实验中采用的超声换能器由压电陶瓷片制成，加有后背衬和前匹配层以产生短的超声脉冲，加上脉冲电压激励可以发射声脉冲。同时又作为接收器使用，接收到的声波后由压电效应产生电信号，可以接到示波器上进行观测和记录。
压电片匹配层
图4 超声换能器结构示意图
测量时，换能器面和样品之间通常需要加少量水或其他耦合剂进行耦合，以使声波能更好地透射到样品中。
【实验要求与步骤】
1．设备调节
通过看说明书了解和熟悉TDS210型数字示波器，了解用示波器进行时间测量、调整时间测量精度和波形存储的操作方法。
通过调整激励电信号的脉冲宽度使接收信号最强。
2．用多次回波法测量纵波速度：
把探头放在样品最大平面的中心附近（用少量水作耦合），利用示波器测量回波时间。要求用第3个(或以上)回波和第1个回波的时间差（要求时间差值大于10μs）来计算回波时间，可以提高时间的测量精度。
2*．用不同声程回波的时间差法测量纵波速度：
把探头放在样品的不同侧面，利用示波器分别测量各侧面的第一次回波时间。然后根据声波的行程差?L和回波时间差?t，来计算纵波速度C L=?L/?t。
由于本方法可以排除换能器的匹配层厚度对测量的影响，用此结果与多次回波法的结果进行比较，就可以看出换能器的匹配层厚度对测量是否有影响。
3．用纵波的转换波测量横波速度：
把探头放在样品较窄侧面的中部，测量转换纵波脉冲P S1和P S2或P S3的时间差来计算横波速度。
4．要求：
(1)实验中时间的测量用数字示波器的直接读数，要求测量精度为0.01μs(示波器的时间档调到500ns)。
(2)时间和厚度的数据以多组（5组以上）测量数据进行平均，每次测量时适当改变测量点的位置。
(3)计算纵波和横波的速度及测量误差，应给出计算公式和相应的测量数据。
【思考题】
1．换能器的匹配层厚度对测量是否有影响？
2．为什么不能用第一次纵波回波P1和转换纵波脉冲P S1、P S2或P S3的时间差来计算横波速度。
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中国石油大学渗流物理实验报告 实验日期: 成绩: 班级: 学号: 姓名: 教师: 张丽丽 同组者: 岩石比面的测定 一、实验目的 1.巩固岩石比面的概念。 2.了解岩石比面的测定原理和方法 二、实验原理 比面是指单位体积岩石内颗粒的总表面积，或单位体积岩石内总孔隙的内表面积。岩石颗粒越细，形成的孔道就越小，则一定量的空气通过岩样时遇到的阻力也越大，这样测得的比面也就越大；反之，比面就越小。 比面通常可分为以岩石外表体积、骨架体积和孔隙体积为基数的比面。根据毛管模型，以岩石骨架为基数的比面计算公式为： Sv=14 φ3 1-φ2 A L H Q 1 μ Sv—以岩石骨架体积为基础的比面，cm2 / cm3； Ф—孔隙度，小数； A—截面积，cm2； L—长度，cm； H—岩心两端的压差，cm水柱； Q—通过岩心的空气流量，cm3／s。 三、实验流程
图1 比面测定流程图 四、实验步骤 1. 打开水罐进液阀、放空阀，向水罐中灌水，大约灌2/3体积时停止，关上进液阀及放空阀。 2. 用游标卡尺量出岩样的长度和直径，计算岩样的截面积。 3. 将岩样放入岩心夹持器，关闭环压放空阀，打开环压阀加环压，确保岩样与夹持器之间无气体窜流。 4. 打开流量控制阀,并用它控制流出的水量，待压力计的压力稳定在某一H值后，用秒表和量筒测量一定时间流出的水量，用同样的方法至少测定三个水流量和与之相应的H值。（如果岩石渗透率较低，关闭水柱阀，用汞柱压差计读取岩心上游压力，并将汞柱高度换成水柱高度。） 5. 关上流量控制阀，关闭环压阀，缓慢打开放空阀，结束实验。 五、数据处理与计算 表1 岩石比面测定原始记录 实验仪器编号：7 室内温度24（℃）空气粘度μ 0.01829 (mPa.s或cp)= 1.829×10-4 (Pa.s或p) 孔隙度Φ 33.5 (%)
中国石油大学 渗流物理 实验报告 实验日期: 成绩: 班级: 学号: 姓名: 教师: 同组者: 无 岩石比面的测定 一、实验目的 1．巩固岩石比面的概念。 2．掌握岩石比面的测定原理和方法。 二、实验原理 单位体积岩石内颗粒（胶结物少时）的总表面积，或单位体积岩石内总孔隙的内表 面积称之为岩石的比面，其单位通常用32/cm cm 表示。 岩石比面的大小与岩石的渗透率、孔隙度密切相关，根据高才尼-卡尔曼方程和达西公式，他们之间的关系如下： μ φφ1 )1(14 2 23 Q H L A S b -= 式中 b S --以岩石骨架体积为基础的比面，32/cm cm ； φ--岩样的孔隙度，小数； A ，L --分别为岩样的截面积和长度，；和cm cm 2 μ--室温下空气的粘度，P ； H --空气通过岩心稳定后水柱压差计中水柱的高度，cm ； Q --通过岩心的空气流量，./3s cm 从上式不难看出，当已知孔隙度，量出岩样长度L 和直径d ，查表得到μ后，只要测得空气通过岩样的压差H 和相应的流量Q 便可算出岩样的比面。 将岩样放入岩心夹持器，关闭环压放空阀，打开环压阀，气源的气体进入岩心周围的胶皮筒与夹持器内壁之间的环形空间，为岩心加环压。打开流量控制阀，水罐中的水流出，在岩心上端产生负压，空气流入岩心。空气的体积流量约等于水罐中流出的水的体积流量。岩心两端的压差可通过水柱或汞柱压差计测出。
三、实验流程 图1 比面测定流程图 四、实验步骤 1、根据岩样对照表查出仪器中岩样的编号，记录岩样的长度，直径以及孔隙度。 2、通过温度计测量室内温度并记录，并查出对应温度下的空气粘度并记录。 3、关闭环压放空阀，打开环压阀加环压，岩样与夹持器之间应确保气体不能窜流。 4、准备好秒表，打开流量控制阀,控制流出的水量，待压力计的压力稳定在某一值H后， 测量一定时间流出的水量，并记录水柱压差计的高度；调节流量控制阀，改变流量，待 压力稳定后，测定流量和水柱压差计的高度。至少测定三组数据。 5、关闭流量控制阀，关闭环压阀，缓慢打开环压放空阀，实验结束。 五、数据处理与计算 表1 岩石比面测定原始记录 实验仪器编号： 7# 室内温度 24 （℃）空气粘度μ 0.01829 (mPa.s或cp)= 0.0001829 (Pa.s或p) 孔隙度Φ 33.5 (%)
《横波和纵波》进阶练习 一、单选题 1.下列说法正确的是() A.真空中的光速在不同惯性参考系中是不相同的 B.氢原子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量增加 C.精确地讲，一个90234T h核的质量比一个91234P a核与一个β粒子的质量之和大 D.声波是横波，电磁波是纵波，因为电磁波有偏振现象而声波没有 2.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，波速v=0.5m/s，某时 刻的波形如图中实线所示，则下列说法正确的是() A.该列简谐横波的振幅为0.2m B.该列简谐横波的波长为2.0m C.该列简谐横波的周期为2s D.x=1.0m处的质点正沿x轴正方向移动 3.区分横波和纵波的依据是（） A.质点沿水平方向还是沿竖直方向振动 B.波沿水平方向还是沿竖直方向传播 C.质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上 D.波传播距离的远近 二、填空题 4.近年来全球地震频发已引起全球的高度关注．某实验室一种简 易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成．在某次地 震中同一震源产生的地震横波和地震纵波的波长分别为10km和 20km，频率为0.5H z．假设该地震波的震源恰好处在地震仪的正 下方，观察到两振子相差5s开始振动，则地震仪中的两个弹簧振子振动的频率等于______ ．地震仪的竖直弹簧振子P先开始振动，震源距地震仪约______ ．
5.如图所示，是一列波在t=0时的波形图，波速为20m/s， 传播方向沿x轴正向．从t=0到t=2.5s的时间内，质点M所通过的路程是____________m，位移是____________m．
参考答案 【答案】 1.C 2.B 3.C 4.0.5H z；50K m 5.2.5;0.05 【解析】 1. 解：A、根据光速不变原理，真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的．故A 错误． B、氢原子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子的能量减小．故B错误． C、90234T h核发生衰变变成91234P a核和β粒子，放出能量，根据质能方程，知有质量亏损，所以一个90234T h核的质量比一个91234P a核与一个β粒子的质量之和大．故C正确． D、偏转是横波的特有现象，电磁波是横波，声波是纵波．故D错误． 故选C． 2. 解：A、该列简谐横波的振幅等于各个质点的振幅，根据振幅的定义：质点离平衡位置的最大距离，可知该列简谐横波的振幅为：A=0.1m，故A错误． B、对于简谐横波，相邻两个波峰或波谷间的距离等于一个波长，由图读出该波的波长为：λ=2m，故B正确． C、由波速公式v=，得该波的周期为：T==s=4s，故C错误． D、简谐横波沿x轴正方向传播，图上左边的质点先振动，根据质点的带动法判断可知，x=1.0m处的质点正沿y轴正方向运动，不可能沿x轴方向移动，故D错误． 故选：B． 3. 解：A、物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称作横波；把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波称作纵波，故AB错误，C正确； D、纵波与横波可以同时在同一介质中传播，故D错误； 故选：C． 机械振动在介质中的传播称为机械波．随着机械波的传播，介质中的质点振动起来，根据质点的振动方向和波传播的传播方向之间的关系，可以把机械波分为横波和纵波两类．物理学中把质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，称作横波．在横波中，凸起的最高处称为波峰，凹下的最低处称为波谷． 物理学中把质点的振动方向与波的传播方向在同一直线的波，称作纵波．质点在纵波传
岩石力学实验指导书及实验报告 班级 姓名 山东科技大学土建学院实验中心编
目录 一、岩石比重的测定 二、岩石含水率的测定 三、岩石单轴抗压强度的测定 四、岩石单轴抗拉强度的测定 五、岩石凝聚力及内摩擦角的测定（抗剪强度 试验） 六、岩石变形参数的测定 七、煤的坚固性系数的测定
实验一、岩石比重的测定 岩石比重是指单位体积的岩石（不包括孔隙）在105～110o C 下烘至恒重的重量与同体积4o C 纯水重量的比值。 一、仪器设备 岩石粉碎机、瓷体或玛瑙体、孔径0.2或0.3毫米分样筛、天平（量0.001克）、烘箱、干燥器、沙浴、比重瓶。 二、试验步骤 1、岩样制备：取有代表性的岩样300克左右，用机械粉碎，并全部通过孔径0.2（或0.3）毫米分样筛后待用。 2、将蒸馏水煮沸并冷却至室温取瓶颈与瓶塞相符的100毫升比重瓶，用蒸馏水洗净，注入三分之一的蒸馏水，擦干瓶的外表面。 3、取15g 岩样（称准到0.001克）得g 借助漏斗小心倒入盛有三分之一蒸馏水的比重瓶中，注意勿使岩样抛撒或粘在瓶颈上。 4、将盛有蒸馏水和岩样的比重瓶放在沙浴上煮沸后再继续煮1～1.5小时。 5、将煮沸后的比重瓶自然冷却至室温，然后注入蒸馏水，使液面与瓶塞刚好接触，注意不得留有气泡，擦干瓶的外表面，在天平上称重得g 1。 6、将岩样倒出，比重瓶洗净，最后用蒸馏水刷一遍，向比重瓶内注满蒸馏水，同样使液面与瓶塞刚好接触，不得留有气泡，擦干瓶的外表面，在天平上称重得g 2。 三、结果：按下式计算： s d g g g g d 1 2-+= 式中：d ——岩石比重； g ——岩样重、克； g 1——比重瓶、岩样和蒸馏水合重、克； g 2——比重瓶和满瓶蒸馏水合重、克； d s ——室温下蒸馏水的比重、d s ≈1
1 A-3 固体中纵波和横波速度的测量 【实验目的】 1．了解固体材料中弹性波的性质； 2．了解固体材料的纵波和横波播速度的测量方法。 【实验内容】 1．用多次回波法测量纵波速度； 2．用脉冲重合法测量横波速度。 【实验原理与装置】 一．实验原理 1．脉冲回波法测量固体中纵波速度 d 待测固体样品 图1 纵波在固体中的多次反射 超声探头发射的纵波脉冲进入固体后，以纵波速度在固体中传播，由于声波在固体前后两个表面会发生反射，利用超声探头可以接收到多次反射的信号。假定相邻两次反射信号的时间差为t ，样品的厚度为d ，则可得到固体中纵波声速C L 为：C L =2d / t 。 2．利用纵波探头测量固体中横波速度 由于横波探头的频率通常比较低，若采用横波脉冲回波法测量，测量的误差比较大。在本实验中，将利用纵波沿界面传播时的会产生以临界角传播的横波的性质，采用纵波探头测量横波速度。如图2所示，把纵波探头放在样品的一侧并靠近上表面（L >>d ），入射纵波P 1沿上表面传播时，由于界面的作用产生以临界角θC 传播的横波S 1(假定横波的速度为C S ，则sin θC = C S / C L )，当横波S 1到达下表面时会产生纵波P S1和反射波S 2，…… 这样，通过接收产生的一系列纵波(P 1, P S1, P S2, …)反射后到达探头的时间，就可以计算出横波的速度。 气体 P 1 1 纵波P 1 气体
2 图2 纵波和横波的转化及在固体中传播 两次纵波(P Sn 与P Sn+1)的时间差 τ = (d /cos θC )/C S - (d tan θC )/C L ， 则横波的速度C S = 2 ) /(1d C C L L τ+。(请自行推导C S 的计算公式) 由于需要同时接收上下两个表面产生的声波，实验所使用的纵波换能器的发射面的有效直径略大于样品的厚度d ，测量时把换能器面放在样品端面的中心处。 二．实验装置 1．脉冲发生器 用XC61A 型脉冲发生器产生的电脉冲激励超声换能器产生声波。电脉冲的触发周期、宽度和幅度可以按需要进行调整，使之与超声换能器匹配以产生较强的脉冲声波。 2．示波器 本实验中采用泰克TDS210型数字示波器，可以直接读取信号的电压幅度、相对时间间隔等信息，可以保存多组波形用于比较。 3．超声换能器 实验中采用的超声换能器由压电陶瓷片制成，加有后背衬和前匹配层以产生短的超声脉冲，加上脉冲电压激励可以发射声脉冲。同时又作为接收器使用，接收到的声波后由压电效应产生电信号，可以接到示波器上进行观测和记录。 压电片匹配层 图4 超声换能器结构示意图 测量时，换能器面和样品之间通常需要加少量水或其他耦合剂进行耦合，以使声波能更好地透射到样品中。 【实验要求与步骤】 1．设备调节 通过看说明书了解和熟悉TDS210型数字示波器，了解用示波器进行时间测量、调整时间测量精度和波形存储的操作方法。 通过调整激励电信号的脉冲宽度使接收信号最强。
中国石油大学 油层物理 实验报告 实验日期： 2011.10.13 成绩： 班级： 学号： 姓名： 教师： 张丽丽 同组者： 无 岩石比面测定 一. 实验目的： 1.巩固岩石比面的概念。 2.了解岩石比面的测定原理和方法。 二.实验原理： 比面是指单位体积岩石体积内颗粒的总表面积，或单位岩石体积内总空隙度 得表面积.比面通常可以分为以岩石外表体积估计体积和空隙体积为基数的比面，根据毛管模型，以岩石表面体积为基数的比面计算公式为： μ φφ 1 )1(14 2 3 Q H L A S v -= 式中 v S —以岩石骨架为基础的比面，32/cm cm ; φ-孔隙度,小数； A-截面积，小数； L-长度，cm ； H-岩石两端的压差，cm ； Q-通过岩心的空气流量，s cm 3 ；μ空气的粘度，mP a ·S 。 当孔隙度已知，A 和L 可以用游标卡尺直接测出，μ由查表得到后，只要通过 压力计测得空气通过岩样的压差H 和相应的流量 Q ，便可求出岩样的比面。 三、实验流程图
四、实验操作步骤 1.打开水罐进液阀放空阀，向水罐中注水，大约灌2/3体积时停止，关闭水罐进液阀及放空阀； 2.用游标卡尺测出岩样的长度和直径，计算岩样的截面积； 3.将岩样放入岩石夹持器，关闭环压放空阀，打开换压阀加压，确保岩样与夹持器之间无气体窜流； 4.准备好秒表，打开流量控制阀，并控制流出的水量，待压力计的压力稳定在某一H 值后，测量一定时间内流出得水量，用同样地方法至少测定三个水流量和与之相应的H 值。（如果岩石渗透率较低，关闭水柱阀，用汞柱差计读取岩石心上游压力，并将汞柱压力转换成水柱高度。）； 5.关闭流量控制阀，关闭环压阀，缓慢打开环压放空阀，结束实验。 五、实验数据处理 空气粘度u(mP.s)=0.01819mP.s 孔隙度φ（%）=27.8% 表1、岩石比面测定原始记录 分别计算三组数据的v S 值，取平均值如下： 3 2 2 3 2 3 1/3.9400001819 .010919 .08.1706 .4784.4) 278.01(278 .0141 )1(14 cm cm Q H L A S v =? ? ? -? =-=μ φφ
岩石比面的测定实验 【实验目的】 1. 加深了解岩石比面的基本概念； 2. 掌握岩石比面的测定原理及数据处理的方法 【实验装置】 如图所示： 1.压力表 2.环压加压阀 3.环压泄压阀 4.岩心夹持器 5.进气阀 6.注水开关 7.排气开关 8.唧筒 9.放水开关 10.压差计 图5-1 BMY－Ⅱ型岩石比面测定仪流程图 BMY-Ⅱ型岩石比面测定仪 【实验方法与步骤】 1)测量岩样必须保证是干燥的，用游标卡尺测量岩 心的长度和直径，计算出横截面积A； 2)检查仪器面板上各阀门与夹持器上的手轮是否 关闭（参照比面测定仪操作面板图）； 3)拧松岩心夹持器两边固定托架的手轮，下滑托 架，滑出夹持器内的加压钢柱塞； 4)将测量过几何尺寸的岩样装入岩心夹持器的胶 皮筒内，用加压钢柱塞将岩心向上顶紧，拧紧手轮； 5)打开高压气瓶阀，将气瓶减压阀的输出压力调节 到1MPa，打开环压阀，使环压表显示为1MPa，关闭环压阀（参照比面测定仪操作面板图）； 6)打开排气开关和注水开关，向唧筒内注水至2/3处，即可关闭注水开关和排气开关，一定要关紧。 7)检查仪器是否有漏气现象：打开放水开关，放出少量水后，关闭放水开关和岩心夹持器进气阀，观察压差计是否有变化；如有变化，要检查泄漏处； 8)准备好量筒和秒表，打开放水开关，并控制流出的水量，待压差计稳定在某一H值后，
测量对应ΔH 的水量和时间，并记录。流量应从小到大变化，用同样的方法至少测定三个水量和与之对应的ΔH 值。 【实验原理与数据处理】 当打开放水开关后，在静水压力下，水面下降使唧筒内造成负压（即岩心的一端也为负压），此时在大气压的作用下，气体通过岩心进入唧筒内，同时在压差计上显示出压力差。当压差稳定时，则说明通过岩心的空气量也达到稳定，该气体量便等于从唧筒中流出的水量。 根据高才尼－卡尔曼和达西方程得出的公式如下： 式中：φ 岩心的孔隙度％； A 岩心的横截面积cm 2； L 岩心的长度cm ； Q 通过岩心的空气量cm 3/s ； ΔH 对应于流量Q 时岩心两端的压差(cmH 2O)； μ 空气粘度Pa ·s ； 岩石比面实验数据 【实验结果分析】 【实验讨论与分析】 1. 岩石比面的大小与孔隙度有什么关系： 2. 影响岩石比面测定的因素有那些？ μ φφφφ1 )1(141)1(142323* ?**-=*-=Q H L A K S 3 3 21S S S S ++=
电磁波是纵波还是横波 横波纵波 一、电磁波的模型电磁波是由相互绕转的电子对组成，任何物质都是由电磁波组成的。现在所说的电磁波是由物质内部发出的地高速绕转的电子对，电子对又作整体运动的结果。从这个叙述可以看出，电磁波的传播速度应该和它的“振动''方向相同，所以说，电磁波应该是纵波。那么它在空中的传播模型是怎样的呢？ 1、理论基础自然界发出的光波，它的频率应该几乎是相同的（这一点与人共发射的电磁波有所不同），它传播的速度主要决定它的波长，其实它的波长也应该几乎是相等的，但是也是有差异的。科学发现远离我们的星球，会发生红移现象，为什么呢？由密度引力定律可知：电子对绕转的速度等于密度引力恒量乘以密度的平方除以四倍的电子的质量与绕转半径的乘积，只有半径是变量。也就是说，电子对相互绕转的半径小的绕转速度大，电子对相互绕转的半径大的绕转速度小，而发光物体光的传播速度主要由绕转半径决定的。可以推测，自然界中，自然发出的电磁波即光波可能是不相等的，现在一般认为可见光的传播速率是，是由于可见光的波长、频率几乎相等，速率也几乎相等，忽略了它们的差异。严格地说，只有波长相等频率也相等的光波传播速率才相等，波长大的稍快一些，在可见光范围内，红光的绕转半
径最大即波长最长。在自然界的发光体中，波长、频率相差都不太大，尤其可见光范围内更是如此，又由于它们的传播速度特别的快，它们的速度差异不容易被察觉和准确测定。 2、发生红移的原因离我们远去的星球，距我们的距离特别的远，并且还在增大。由上述分析可知：在可见光范围内，红光的传播速度最快，由于距离特别遥远并且还在增大，这就使得光在传播的过程中，分成了特别巨大的色段依次为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，红色段先到达我们的地球的缘故，其它色段的光还没有到达我们的地球的缘故，它们到达我们的地球还需要一年、年、百年、千年……，这要看光带段的距离和星球远离我们的速度而决定，也就是说，可见光家族还没有全部到达我们地球，这就是发生红移现象的本质原因。 3、电磁波在空中的传播模型有了上述的理论基础，我们来研究电磁波在空中的基本模型。电磁波在空中传播的过程是流线型的，几乎是不发生碰撞的。假设只有七个不同的可见光粒子，它模型是：其一，七彩虹的圆锥形，圆锥的顶部是紫光子，圆锥的底部是红光子。中间依次是靛、蓝、绿、黄、橙光子。由于红光子传播速度较快，所以最先到达我们视线的是红光。其二，七彩带型，即红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫光子不是“同心圆结构”，而是并排发出，也是红光在前参差不齐而有序的七彩带，光带的顺序也是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫规律排序。那么为什么会不相互碰撞呢？绕转的电子对（电磁波）基本是空的（因为
中国石油大学（油层物理）实验报告 实验日期：2012.11.12 成绩： 班级： 石工10-15 学号：10131504 姓名： 于秀玲 教师： 同组者： 无 实验四 岩石比面测定 一、实验目的 1．巩固岩石比面的概念。 2．掌握岩石比面的测定原理和方法。 二、实验原理 将岩样放入岩心夹持器，关闭环压放空阀，打开环压阀，气源的气体进入岩心周围的胶皮筒与夹持器内壁之间的环形空间，为岩心加环压。打开流量控制阀，水罐中的水流出，在岩心上端产生负压，空气流入岩心。空气的体积流量约等于水罐中流出的水的体积流量。岩心两端的压差可通过水柱或汞柱压差计测出。 单位体积岩石内颗粒的总表面积，或单位体积岩石内总孔隙的内表面积称之 为岩石的比面，其单位通常用cm 2/cm 3 表示。 岩石比面的大小与岩石的渗透率、孔隙度密切相关，根据高才尼-卡尔曼方程和达西公式，他们之间的关系如下： μφφ1)1(1423 Q H L A S b -= 式中 b S ——以岩石骨架体积为基础的比面，cm 2/cm 3； φ——岩样的孔隙度，小数； A ，L ——分别为岩样的截面积和长度，cm 2 和cm ； μ——室温下空气的粘度，P ； H ——空气通过岩心稳定后水柱压差计中水柱的高度，cm ； Q ——通过岩心的空气流量，cm 3/s 。
从上式不难看出，当已知孔隙度φ，量出岩样长度L和直径d，查表得到μ后，只要测得空气通过岩样的压差 H 和相应的流量 Q 便可算出岩样的比面。 三．实验流程 图1 岩石比面测定实验流程图 图2 BMY-2岩石比面测定仪 四．实验操作步骤 1．根据岩样对照表查出仪器中岩样的编号，记录岩样的长度，直径以及孔隙度。 2. 通过温度计测量室内温度并记录，并查出对应温度下的空气粘度并记录。
岩石润湿性测定实验 一、实验目的 1、了解光学投影法测定岩石润湿角的原理和方法； 2、了解界面张力的测定原理和方法； 3、加深对岩石润湿性、界面张力的认识。 二．实验原理 1．光学投影法测定岩石润湿角 液体对固体表面的润湿情况可以通过直接测定接触角来确定。将待测矿物磨成光面，浸入油(或水)中，如图1所示，在矿物光面上滴一滴水(或油)，直径约1～2mm，然后通过光学系统将一组光线投射到液滴上，将液滴放大、投影到屏幕上，直接测出润湿角，或测量液滴的高度h和它与岩石接触处的长度D，按下式计算接触角θ： 2h tg= 2D 式中，θ—润湿角，°； h—液滴高度，mm； D—液滴和固体表面接触的弦长，mm。 图1 投影法润湿角示意图 2．悬滴法测定液滴界面张力 悬滴法适用于密度差较大的测定液-液或气-液之间的界面张力，测量范围为10-1～10-2mN m。
液体自管口滴落时，当液滴接近最大直径时，用光学设备记录下液滴图像。测量液滴的相关参数，利用下式计算界面张力： 2 gd =H ερσ? ，12=ρρρ?- ，sn n d =d S ε 式中，σ—界面张力，mN m ； 12ρρ、 —待测两相流体的密度，3 g cm ； ρ?—两相待测试样的密度差，3g cm ； d ε—实际液滴的最大水平直径，cm ； sn d —从液滴底部算起，高度为n d 10 ε高度处液滴的直径，cm ； n S —液滴 n d 10 ε高度处的直径与最大直径的比值； H —液滴形态的修正值，由n S 查表得到。 （a ）烧杯中气泡或液滴形状 （b ）气泡或液滴放大图 图2 悬滴法测界面张力示意图 三、实验仪器
考点37 横波与纵波横波的图像 1、关于机械波的说法正确的是( ) A、波动过程是能量由近及远传播的过程 B、波动过程是物质的质点由近及远迁移的过程 C、每个质点开始振动的方向都和波源开始振动的方向相同 D、质点振动的方向总是垂直于波传播的方向 2、如图1所示，为一列波速为340m/s向右传播的图像，由图像可知 1 A、波的质点的振幅为1m，周期为s 85 B、质点M，P的位移总是相同的 C、质点M，P的速度总是相同的 D、N、Q质点运动方向总是相反的 3、如图2所示为一列横波在某时刻的波形图，已知图中质点F此时刻运动方向竖直向下，则应有 （） A、波向右传播 B、此时刻质点H和质点F运动方向相反 C、质点C比质点B先回到平衡位置 D、此时质点C的加速度为零 4、一列横波在某时刻的波形图如图3中实线所示，经2×10—2s后的波形如图中虚线所示，则该波的速度 v和频率f可能是（） A、v为5m/s B、v为45m/s C、f为50Hz D、f为37.5Hz 5、如图4所示为一简谐波t=0时刻的波形图，若振动周期为1s，在x=18m处的A点正向y轴正向运动， 则点A回到平衡位置所需的最少时间为 A、0.1s B、0.15s C、0.4s D、0.45s 6、石块投入湖水中激起水波，使浮在水面上的木片在6s内振动了3次，当木片开始第6次振动时，沿传 播方向与木片相距10m的叶片刚好开始振动，则水波的波长和波速分别是 （） A、2m , 1m/s B、5m/3, 5/6 m/s C、10m/3, 5/6 m/s D、5m/3, 1m/s 7、如图5为t=0时刻一列简谐波波形，此波沿 x轴正方向传播，O点为振源，OP=4㎝,PQ=12㎝,当波恰
中国石油大学油层物理实验报告 实验日期： 2011.10.17 成绩： 班级： 石工（中石化）09-2学号：09071416姓名：王凯 教师： 同组者： 无 岩石比面的测定 一. 实验目的 1．巩固岩石比面的概念。 2．了解岩石比面的测定原理和方法。 二．实验原理 比面是指单位体积岩石内颗粒的总表面积，或单位体积岩石内总孔隙的内表面积。比面通常可分为以岩石外表体积、骨架体积和孔隙体积为基数的比面。根据毛管模型，以岩石骨架体积为基数的比面的计算公式为： μ φφ1 )1(14 2 3 Q H L A S b -= (1-14) 式中，b S ---以岩石骨架体积为基础的比面，32/cm cm ； φ---孔隙度,小数； A---截面积，2cm ； L---长度，cm ； H---岩心两端的压差，cm 水柱； Q---通过岩心的空气流量,s cm /3； μ-空气的粘度，210 mPa ﹒s 。 当孔隙度已知，A 和L 可以用游标卡尺直接量出，由查表得到μ后，只要通过压力计测得空气通过岩样的压差H 和相应的流量Q 便可算出岩样的比面。 三．实验流程
（a ） 流程图 四．实验步骤 1．打开水罐进液阀、放空阀，向水罐中灌水，大约灌 3 2 体积时停止，关闭水罐进液阀及放空阀； 2．用游标卡尺量出岩样的长度和直径，计算岩样的截面积； 3．将岩样放入岩心夹持器，关闭环压放空阀，打开环压阀加环压，确保岩样与夹持器之间无气体窜流； 4．准备好秒表、打开流量控制阀,并控制流出的水量，待压力计的压力稳定在某一H 值后，测量一定时间内流出的水量，用同样的方法至少测定三个水流量和与之相应的H 值。（如果岩石渗透率较低，关闭水柱阀，用汞柱压差计读取岩心上游压力，并将汞柱高度转换成水柱高度。）； 5．关流量控制阀，关闭环压阀，缓慢打开环压放空阀，结束实验。 五．数据处理与计算 计算单位时间流出的水量Q ，将Q 和与之相应的H 值及已知量φ、A 、L 和μ代入公式算出岩样的比面。其中μ值由实验室给出的空气粘温曲线查出。 表1 岩石比面测定数据记录
A-3 固体中纵波和横波速度的测量 【实验目的】 1．了解固体材料中弹性波的性质； 2．了解固体材料的纵波和横波播速度的测量方法。 【实验内容】 1．用多次回波法测量纵波速度； 2．用脉冲重合法测量横波速度。 【实验原理与装置】 一．实验原理 1．脉冲回波法测量固体中纵波速度 d 待测固体样品 图1 纵波在固体中的多次反射 超声探头发射的纵波脉冲进入固体后，以纵波速度在固体中传播，由于声波在固体前后两个表面会发生反射，利用超声探头可以接收到多次反射的信号。假定相邻两次反射信号的时间差为t ，样品的厚度为d ，则可得到固体中纵波声速C L 为：C L =2d / t 。 2．利用纵波探头测量固体中横波速度 由于横波探头的频率通常比较低，若采用横波脉冲回波法测量，测量的误差比较大。在本实验中，将利用纵波沿界面传播时的会产生以临界角传播的横波的性质，采用纵波探头测量横波速度。如图2所示，把纵波探头放在样品的一侧并靠近上表面（L >>d ），入射纵波P 1沿上表面传播时，由于界面的作用产生以临界角θC 传播的横波S 1(假定横波的速度为C S ，则sin θC = C S / C L )，当横波S 1到达下表面时会产生纵波P S1和反射波S 2，…… 这样，通过接收产生的一系列纵波(P 1, P S1, P S2, …)反射后到达探头的时间，就可以计算出横波的速度。 气体 P 1 1 纵波P 1 气体
图2 纵波和横波的转化及在固体中传播 两次纵波(P Sn 与P Sn+1)的时间差 τ = (d /cos θC )/C S - (d tan θC )/C L ， 则横波的速度C S = 2)/(1d C C L L τ+。(请自行推导C S 的计算公式) 由于需要同时接收上下两个表面产生的声波，实验所使用的纵波换能器的发射面的有效直径略大于样品的厚度d ，测量时把换能器面放在样品端面的中心处。 二．实验装置 1．脉冲发生器 用XC61A 型脉冲发生器产生的电脉冲激励超声换能器产生声波。电脉冲的触发周期、宽度和幅度可以按需要进行调整，使之与超声换能器匹配以产生较强的脉冲声波。 2．示波器 本实验中采用泰克TDS210型数字示波器，可以直接读取信号的电压幅度、相对时间间隔等信息，可以保存多组波形用于比较。 3．超声换能器 实验中采用的超声换能器由压电陶瓷片制成，加有后背衬和前匹配层以产生短的超声脉冲，加上脉冲电压激励可以发射声脉冲。同时又作为接收器使用，接收到的声波后由压电效应产生电信号，可以接到示波器上进行观测和记录。 压电片 匹配层 图4 超声换能器结构示意图 测量时，换能器面和样品之间通常需要加少量水或其他耦合剂进行耦合，以使声波能更好地透射到样品中。 【实验要求与步骤】 1．设备调节 通过看说明书了解和熟悉TDS210型数字示波器，了解用示波器进行时间测量、调整时间测量精度和波形存储的操作方法。 通过调整激励电信号的脉冲宽度使接收信号最强。
岩石矿物成分的测定与分析方法 摘要：我国自然资源丰富且分布广泛，其中，矿产资源对人们的生产、生活起 到重要的作用，它不仅能够为人类生产、生活提供大量的物质基础，还能在一定 程度上促进社会的进步与文明。本文在对岩石种类和矿物组成了解的基础上，总 结了几种岩石矿物成分的测定与分析方法，以供相关专业人士参考。 关键词：岩石；矿物成分；测定；分析方法 一、岩石种类与矿物组成 岩石按成因可分为：岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩三大类。岩石的主 要特征包括：矿物成分、结构和构造三个方面。岩石结构是指岩石中矿物颗粒的 结晶程度、大小、形状及其组合方式等特征；岩石构造是指岩石中矿物颗粒的排 列与充填方式。 1、岩浆岩 岩浆岩是指由地壳深处的岩地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而 成的岩石。岩浆岩的矿物成份主要有：石英、正长石、斜长石，白云母、角闪石、辉石、黑云母、橄石等；岩浆岩的结构可分为显晶质结构、隐晶质结构、玻璃质 结构和斑状结构；岩浆出岩的构造有流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造和块 状构造四种类型。常见的岩浆岩有花岗岩、正长岩、闪长岩和辉长岩。它们都是 等粒状结构（显晶质结构），块状构造，区别是主要矿物成份不同。花岗岩以石 英和正长石为主；正长石以正长石和角闪石为主；闪长岩以角闪石和斜长石为主；辉长岩则以辉石和斜长石为主。 2、沉积岩 沉积岩是指由岩石碎屑、溶液析出物或有机质以及某些火山物质，在陆地或 海洋中堆积而成的次生岩石。沉积岩的矿物成分主要有：石英、长石、白云母、 方解石、白云石、石膏和粘土矿物。沉积岩的结构有：砾状结构、砂状结构、粉 砂状结构、泥质结构以及化学结构和生物化学结构。沉积岩具有层理构造。常见 的沉积岩有：砾岩、砂岩、粉砂岩、页岩和石灰岩。砾岩——砾状结构；砂岩——砂状结构；粉砂岩——粉砂状结构；页岩——泥质结构。石灰岩主要矿物为方 解石，加盐酸起泡剧烈。 3、变质岩 变质岩是指由地壳中原来的岩石由于受到构造运动，岩浆活动等内动力影响，使其矿物成份，结构构造及化学成份发生不同程度变化而形成的岩石。变质岩的 矿物成份主要有：石英、长石、云母、方解石、白云石、石榴子石、红柱石、绿 泥石、滑石等。变质岩的结构多为变晶结构。变质岩的构造有：片麻状构造、片 状构造、千枚状构造、板状构造和块状构成造。变质岩的构造是鉴定变质岩的主 要特征，如：具有片麻状构造的岩石称为片麻岩；具有片状构造的岩石称为片岩；具有千枚状构造的岩石称为千枚岩；具有板状构造的岩石称为板岩石。 二、岩石矿物成分测定与分析的重要性 在对矿产资源进行勘探的过程中，通过对岩石中的矿物成分进行测定与分析，不仅能够使工作人员准确掌握岩石中的矿物品质好坏和储存量的大小，更重要的 是通过对其进行有效的测定与分析，能够准确评价该地区所拥有的矿产资源，从 而为后续采矿工作的进行提供可靠的依据。由此可见，对岩石中的矿物成分进行 测定与分析有着极其重要的意义，他是找矿人员的“眼睛”。 三、岩石矿物成分测定与分析的方法
(1)水波是横波还是纵波[转] 将一石子投入平静的湖面, 很快在湖面上形成了以石子落水处为中心的圆圈状波浪, 水面上的质点看上去好象上下振动, 波向外传播, 如同横波.大家知道气体、液体、固体都能传播纵波, 液体和气体不能传播横波, 那么水波是纵波吗?实际上, 这种因扰动在水面引起的波动是常见的,水质点的振动不只限于在水的表面, 而且以越来越小的振幅一直延伸到水底. 此外, 振动既有纵向分量, 又有横向分量, 还必须遵从流体动力学定律, 因此全面分 析水波所要求的数学方法是比较复杂的, 但从基本的物理方法进行定性分析并不困难. 取一个有矩形截面的长沟槽, 并且槽壁没有摩擦,其中装有不可压缩的理想液体. 当一列波沿沟槽传播时, 每个液体元都离开平衡位置, 既有纵向位移, 又有横向位移. 作用在液体元上的回复力, 一部分是由于在液体中深度逐点变化而产生的压力差, 另一部分是由于液体自由表面的弯曲所引起的表面张力效应.
上表面所受的压力恒定, 并且等于大气压力, 在沟槽底面的竖直位移总是零.一般来说, 液体的质点在与沟槽长度相平行的竖直平面内, 沿椭圆形轨道运动, 椭圆的长轴是水平的.这种运动可以看作两个简谐振动的叠加, 这两个简谐振动频率相同, 但振幅不同, 一个在水平方向振动, 另一个在竖直方向振动, 相位之差为90度。因此这种波可看成相位差90度且振幅不同的纵波与横波的叠加. 如果波长与水的深度一样, 或者比水的深度还小, 则在表面处, 两个振幅几乎相等, 质点作圆周运动. 水平分量和竖直分量的振幅随深度增加而减小,但是竖直分量的振幅比水平分量减小得快. 在沟槽底部, 竖直分量变为零, 振动全部是纵向的. 如图是沟槽中质点运动路径和波形. 上方的水平点线, 表示处于静止状态液体的自由表面，圆圈表示质点的路径, 质点的平衡位置在圆心.一列波从左向右通过液体时,
中国石油大学（油层物理）实验报告 实验日期：2014.11.3 成绩： 班级： 学号： 姓名： 教师： 同组者： 岩石比面测定 一、实验目的 1．巩固岩石比面的概念。 2．掌握岩石比面的测定原理和方法。 二、实验原理 将岩样放入岩心夹持器，关闭环压放空阀，打开环压阀，气源的气体进入岩心周围的胶皮筒与夹持器内壁之间的环形空间，为岩心加环压。打开流量控制阀，水罐中的水流出，在岩心上端产生负压，空气流入岩心。空气的体积流量约等于水罐中流出的水的体积流量。岩心两端的压差可通过水柱或汞柱压差计测出。 单位体积岩石内颗粒的总表面积，或单位体积岩石内总孔隙的内表面积称之 为岩石的比面，其单位通常用cm 2/cm 3 表示。 岩石比面的大小与岩石的渗透率、孔隙度密切相关，根据高才尼-卡尔曼方程和达西公式，他们之间的关系如下： μ φφ1 )1(14 2 3 Q H L A S b -= 式中 b S ——以岩石骨架体积为基础的比面，cm 2 /cm 3 ； φ——岩样的孔隙度，小数； A ，L ——分别为岩样的截面积和长度，cm 2 和cm ； μ——室温下空气的粘度，P ； H ——空气通过岩心稳定后水柱压差计中水柱的高度，cm ； Q ——通过岩心的空气流量，cm 3 /s 。 从上式不难看出，当已知孔隙度φ，量出岩样长度L 和直径d ，查表得到μ后，
只要测得空气通过岩样的压差 H 和相应的流量 Q 便可算出岩样的比面。三．实验流程 图1 岩石比面测定实验流程图 图2 BMY-2岩石比面测定仪 四．实验操作步骤 1．根据岩样对照表查出仪器中岩样的编号，记录岩样的长度，直径以及孔隙度。 2. 通过温度计测量室内温度并记录，并查出对应温度下的空气粘度并记录。 3．关闭环压放空阀，打开环压阀加环压，岩样与夹持器之间应确保气体不
中国石油大学 油层物理 实验报告 实验日期： 成绩： 班级： 石工 学号： 姓名： 教师： 张丽丽 同组者： 岩石比面的测定 一、实验目的 1.巩固岩石比面的相关知识； 2.学习并掌握比面的实验室测量方法。 二、实验原理 单位体积岩石所有空隙的内表面积称为岩石的比面，单位为cm 2/cm 3 。可以分为以岩石外表体积、岩石骨架体积和岩石孔隙体积为基础的比面。比面的大小与岩石的孔隙度、渗透率密切相关。可以通过粒度组成测量也可以通过仪器测量。本实验是在比面测定仪器中测量。 计算公式： ()μ φφ1 114 2 3 Q H L A S b -= b S —以岩石骨架体积为基础的比面，cm 2/cm 3 ； φ—岩样孔隙度，小数； μ—室温下空气的粘度，P （100 mPa ﹒s ）； Q —通过岩心的空气流量, cm 3 /s ； H —空气通过岩心稳定后水柱压差计中水柱的高度，cm ； A,L —岩样截面积和岩样长度，cm 2 和cm 。
三、实验流程 图一：流程图 四、实验步骤 1. 打开水罐进液阀、放空阀，向水罐中灌水，大约灌3 2 体积时停止，关闭水罐进液阀及放空阀； （此步骤实验前已经做好） 2.用游标卡尺量出岩样的长度和直径，计算岩样的截面积； 3.将岩样放入岩心夹持器，关闭环压放空阀，打开环压阀加环压，确保岩样与夹持器之间无气体窜流； 4．准备好秒表、打开流量控制阀,并控制流出的水量，待压力计的压力稳定在某一H 值后，测量一定时间内流出的水量，用同样的方法至少测定三个水流量和与之相应的H 值。； 5．关流量控制阀，关闭环压阀，缓慢打开环压放空阀，结束实验。
中国石油大学油层物理实验报告 实验日期：2011/11/4 成绩： 班级：石工09-10 学号：09021452 姓名：任婷教师：张丽丽 同组者：周霞 实验四岩石比面的测定 一、实验目的 1．巩固岩石比面的概念。 2．掌握岩石比面的测定原理和方法。 二、实验原理 比面是指单位体积岩石内颗粒的总表面积，或单位体积岩石内总孔隙的内表面积。岩石颗粒越细，形成的孔道就越小，则一定量的空气通过岩样时遇到的阻力也越大，这样测得的比面也就越大；反之，比面就越小。 比面通常可分为以岩石外表体积、骨架体积和孔隙体积为基数的比面。根据毛管模型，以岩石骨架体积为基数的比面的计算公式为： S= b 式中b S——以岩石骨架体积为基础的比面，cm2／cm3； φ——孔隙度，小数；A——截面积，cm2； L——长度，cm；H—一岩心两端的压差，cm水柱； Q——通过岩心的空气流量, cm3/ s；μ——空气的粘度，102mPa﹒s 。 μ由查表得到后，只要通当孔隙度已知，A和L可以用游标卡尺直接量出， 过压力计测得空气通过岩样的压差H和相应的流量Q便可算出岩样的比面。三、实验流程
（a）流程图 (b)控制面板 图一 BMY-2岩石比面测定仪 四、实验步骤 1．打开水罐进液阀、放空阀，向水罐中灌水，大约灌2／3体积时停止，关闭水罐进液阀及放空阀； 2．用游标卡尺量出岩样的长度和直径，计算岩样的截面积； 3．将岩样放入岩心夹持器，关闭环压放空阀，打开环压阀加环压，确保岩样与夹持器之间无气体窜流； 4．打开流量控制阀,并控制流出的水量，待压力计的压力稳定在某一H值后，用秒表和量筒测量一定时间流出的水量，用同样的方法至少测定三个水流量和与之相应的H值。（如果岩石渗透率较低，关闭水柱阀，用汞柱压差计读取岩心上游压力，并将汞柱高度转换成水柱高度。）； 5．关流量控制阀，关闭环压阀，缓慢打开环压放空阀，结束实验。 五、数据处理与计算
比表面积,孔径,孔容,测试,分析,检测 传统测试方法测试粉末或者多孔性物质表面积比较困难，它们不仅具有不规则的外表面，还有复杂的内表面。 BET测试法是BET比表面积测试法的简称。广泛应用于测试颗粒和介孔材料的比表面积，孔径分布，孔容等性能。 BET测试理论是根据希朗诺尔、埃米特和泰勒三人提出的多分子层吸附模型，并推导出单层吸附量Vm 与多层吸附量V间的关系方程，即著名的BET方程。 BET方程是建立在多层吸附的理论基础之上，与物质实际吸附过程更接近，因此测试结果更准确。通过实测3-5组被测样品在不同氮气分压下多层吸附量，以 P/P0为X轴，P/V（P0-P）为Y轴，由BET方程做图进行线性拟合，得到直线的斜率和截距，从而求得Vm值计算出被测样品比表面积。理论和实践表明，当P/P0取点在0.05~0.35范围内时，BET方程与实际吸附过程相吻合，图形线性也很好，因此实际测试过程中选点在此范围内。 1. 比表面积, 孔径，孔容 1.1比表面积：单位质量物料所具有的总面积 1.2孔径：介孔材料的孔直径 1.3孔容：单位质量多孔固体所具有的细孔总容积 2. 测试方法 多点BET法其原理是求出不同分压下待测样品对氮气的绝对吸附量，通过BET理论计算出单层吸附量，从而求出比表面积，孔径，孔容。 3. 常见测试标准 GB/T 19587-2004 气体吸附BET法测定固态物质比表面积 GB/T 13390-2008 金属粉末比表面积的测定氮吸附法 GB/T 7702.20-2008 煤质颗粒活性炭试验方法比表面积的测定 GB/T 6609.35-2009 氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法 SY/T 6154-1995 岩石比表面和孔径分布测定静态氮吸附容量法
《油层物理学》实验报告 组员：王圣博1006151130 李柯霖1006151207 实验日期：2017.12.4 实验三 岩石比表面积的测定 一、实验目的 1.理解岩石比面的概念。 2.掌握岩石比表面的实验测定方法。 二、实验仪器 三、实验原理 实验仪器由岩心夹持器，压差计和唧筒组成，测定时打开排水开关，水从唧筒中流出，瓶内压力降低，空气从进气孔经过岩样进入唧筒，当压差计上的水柱高度H 一定时，进入的空气量等于排出的水量，用量筒量出相应压差下流出的水量，便可按公式计算出岩样的比面。 公式如下： 式中： —岩样的孔隙度； A 和L —岩样的截面积和长度，平方厘米和厘米； —室温下空气粘度，泊； μφφ1)1(1423???-=Q H L A S V φμ
H —空气通过岩样稳定后的压差，厘米水柱； Q —通过岩心的空气流量，立方厘米每秒。 通过压力计测得空气通过岩样的压差H 和相应的流量Q 便可算出岩样的比面。 四、实验步骤 1.测量岩样的长度和直径，算出截面积。 2.打开高压气瓶阀门，将减压器出口调至0.7-1.4Mpa 。 3.将量好的岩心放入夹持器，打开环压阀。 4.打开放空开关和注水开关，向瓶内灌水，2/3即可，关闭放空和注水开关，一定要关紧。 5.准备秒表和量筒，打开排水开关，控制流出水量，待压差计的压力稳定在某一高度H 时，用秒表记录下在相应H 下流出一定水量所需时间。重复此步骤。 6.关上排水开关，计算单位时间内流出的水量Q ，将Q 和相应的H 代入公式，根据其他已知量算出岩样的比面。 7.关闭高压气瓶阀门，打开环压放空阀门，关闭所有阀门。 五、实验数据处理 此次实验只要求测得一组数据 将表格内数据代入公式可以求得岩石比面 =1976.696㎝2/㎝3 ()222 31001818.010711.06.12325.12.012.014-?????-=πV S