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声波测试实验规程

声波测试实验规程
声波测试实验规程

主要仪器设备

岩石声波参数测试仪

增压式柱状换能器

发双收换能器

弯曲式接收换能器

夹心式发射换能器

供水及止水设备

干孔换能器

声波激发装置

换能器扶位器

标准试验棒

钢卷尺、测绳

测试布置规定

1 测区宜布置在具有代表性的工程岩体部位

2 测线布置应平行和垂直于主要结构面或主要受力方向

3 测点宜布置在岩石较均匀、表面较平整的部位

4 当采用换能器激发时,发射与接收换能器间距宜为1~3m;当采用电火花激发时,该间距宜为10~30m;当采用锤击激发时,间距应大于3m。换能器宜根据间距选定。

5 单孔测试时,发射点至接收点的间距宜为0.3~0.5m。换能器每次移动距离宜为0.2m。

6 用于作孔间穿透测试的两钻孔轴线宜在同一平面内且相互平行。进行孔间穿透测试时,换能器每次移动距离宜为0.2~1.0m,并应对发射点至接收点之间的距离进行校正。

地质描述应包括下列内容

1 测区岩石名称、结构及主要矿物成分

2 结构面产状、宽度、充填物性状、延伸方向及其与测线的相互关系

3 测区地质展示图及剖面图

4 钻孔柱状图

岩体表面声波测试准备应符合下列规定

1 测点应进行编号,测点表面应修凿平整。

2 测量发射换能器和接收换能器两者中心的间距,相对误差应小于1%。

3 换能器与岩体间应采用水、黄油、凡士林或石膏材料耦合。

钻孔内岩体声波测试准备应符合下列规定

1 测孔应进行编号,冲洗钻孔并注满清水。

2 进行孔间穿透测试时,换能器应装上扶位器,测量两孔口中心点的距离,相对误差应小于1%;当两孔轴线不平行时,应测量钻孔的倾角和方位角,计算不同深度处两测点间的距离。

3 对向上倾的测孔,应采取有效的供水、止水措施。

4 对软岩宜采用干孔换能器测试

5 岩石声波参数测试仪应按SL120-95《岩石声波参数测试仪校验方法》进行校验。

6 测试前应测定仪器与换能器系统的零延时。

测试及稳定标准应符合下列规定

1 将波形显示屏上的时标关门讯号调至纵、横波初至位置,测读声波传播时间,对智能化声波仪亦可利用自动关门装置测读声波传播时间。

2 横波测试,可按下列方法判别横波的初至时间:

1)横波传播时间等于或大于纵波传播时间的1.7倍。

2)横波频率小于纵波频率。

3)横波振幅明显大于纵波振幅。

4)采用锤击法改变锤击方向时,横波相位反向。采用换能器发射,改变发射电压的极性,横波相位改变180°。

5)反复调整仪器放大器的增益或衰减档,在荧光显示屏上可见清晰的光波然后增大增益,可较准确地测读横波初至时间。

6)利用专用横波换能器测定横波传播时间。

3 每一测点应测读两次,取其平均值为读数值。对异常测段和测点,须测读三次,读数差不宜大于该读数的3%,以测值最接近的两次测值平均值作为读数值。

测试成果整理应符合下列规定

1 对各向同性或近似各向同性的岩体,应按本规程9.1.9的规定计算岩体的动弹性参数

2 对层状岩体,垂直层面测量单一岩层时,若纵波波长大于或等于层厚2~5 倍,动弹性模量按下式计算

测试记录应包括工程名称、岩石名称、测点编号、测点位置、测试方法、测点布置、测点间距、传播时间、仪器系统的零延时、测试人员、测试日期。

隧道岩石声波波速测试

附件 一、项目来源 受某院委托,我院承担安包隧道项目工程地质钻孔声波波速测试工作。二、任务与目的 岩石声波波速测试,用于划分岩体风化壳及其强度评价、深部地层软弱结构面、破碎带埋深及岩溶发育特征的勘查,计算钻孔岩石完整性系数,判别钻孔岩层的完整性。 三、波速测试工作情况 我院于2016年11月18日进场开展测试工作共完成了3个钻孔的波速测试工作,共完成310.25m的波速测试,具体工作量统计见表1.3.1所示。 四、声波波速测试原理与方法技术 声波检测技术中有三个声学参量,即声速、声波波幅及频率,可对介质的物性做出评价。各声学参量简述如下: ①声速与弹性力学参数的关系:当测取岩体的纵波及横波声速Vp与Vs,并已知岩体密度ρ的情况下,便可以获取岩体的动弹性模量E、剪切模量G和泊松比б,从而做出对岩体的动力学特征做出评价。 ②声速岩体完整性指数:可用纵波评价岩体的质量,可用岩石样本的纵波波速Vpr与岩石的纵波平均声速Vpo测算出岩体的完整性指数Kv。由完整性指数,可对岩体的工程力学性质进行分类。 ③声速与岩体的裂隙:当波动的前方有裂隙存在时,在裂隙尖端所产生的新的点振源浆可绕过裂隙继续传播,形成波的“绕射”。绕射的过程声线“拉”长,声时加长,使视声波降低,故声波不仅可对岩体的风化程度加以划分,对岩体中存在的裂隙有着极为敏感的反应。

④声波与岩体结构的关系:声波在整体块状结构中得传播速度最快,在层状结构、碎裂状结构、散体结构中,由于裂隙发 育程度不同,声波在这种非均质介质中传播, 将会在不同的波阻抗界面产生波的折射、反射、 波形转换等,使波速拉长,从而使声波随结构 的复杂而降低。 由测试对象及测试目的的不同,声波测试 有多种方法,具体有投透射法、折射法、反射 法等。其中折射法—单孔一发双收声测井法主 要用于岩体风化壳划分及强度评价、深部地层 软弱结构面、破碎带埋深及发育特征的勘查。 根据本项目特点,采取单孔一发双收声测井进 行检测。工作方法如右图所示: 五、声波波速测试岩土划分依据 计算岩体的完整性系数Kv: Kv=(Vpr①∕Vpo②)2 ①Vpr-在钻孔岩体各个岩性分段中测得的纵波波速平均值; ②Vpo-选用本场地各钻孔各岩性分段的新鲜岩样纵波波速。 选取岩芯样时根据现场编录人员对钻孔岩性分段,在各个岩性分段中各取一组完整新鲜芯样并测量芯样纵波波速取所测的代表性岩样的纵波波速为该分段的纵波波速特征值。通过计算岩体的完整性系数Kv,比对岩体完整性分类标准表,可以划分岩体结构类型。岩体完整性分类标准表如下所示: 岩体完整性分类标准表附表2.2.3 、声波波速测试成果与评价 根据以往工作经验,新鲜未风化岩块波速为4500 m/s左右,微风化波速约为3000~4500m/s左右;中等风化波速约为2000~3000m/s左右;强风化波速约

关于噪音实验报告模板.doc

关于噪音实验报告模板 篇一:建筑物理环境噪声测量实验报告 课程名称: 学生学号: 所属院部: (理工类) 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 20xx——20xx学年第x学期 xx学院教务处制 实验项目名称:环境噪声测量实验实验学时: 4 同组学生姓名:实验地点: 实验日期:实验成绩:批改教师:批改时间: 一、实验目的和要求 (1)掌握噪声测量的方法,对噪声的大小有一个主观的认识 (2)学会使用声级计; (3)分析噪声的大小与来源,得知建筑是否符合规定。 二、实验仪器和设备 HS5633型声级计 三、实验过程

(1)测点的选择:建筑物外1m处,高1.2m; (2)检查声级计的电池电力并采用校准器对其进行校准; (3)测量应在无风雪、无雷电天气,风速5m/s以下进行。大风时应停止测量; (4)记录声级计读数值,保持声级计在L档,每隔5秒读一个数值,共记录200个数。 四、实验结果与分析 原理:将记录的200个数从大到小的顺序排列,第20个数值就是L10,L10反映交通噪声的峰值;第100个数值就是L50,第180个数值就是L90,L90反映背景噪声值。等效声级反映了在测量的时间内声能的平均分布情况。计算公式:Leq=L50+d/60其中d=L10-L90 测量得出数据(单位:db): 依据测量的的数据得出: L10(在10%时最大噪音峰值)=58.9db L50(在200个数据中最大平均值)=52.4 db L90(背景噪声)=47.5 Leq(等效声级)=52.59 (Leq=L50+d/60d=L10-L90) 分析:对照《城市区域环境噪声标准》的校园1类的昼间等效声级 Leq<=55db,所以符合标准。 篇二:噪声测量实验报告 一、前言 随着城市人口的增长,城市建设、交通工具、现代化工业的发展,各种机器设备和交通工具数量急剧增加,以工业和交通

声波透射法检测技术方案

基桩声波透射法检测技术方案 1 检测目的 目的是检测混凝土灌注桩的桩身完整性,判定桩身缺陷的位置、范围和程度。 2 检测标准 〔1〕广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ15-60-2008; 〔2〕国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ 106-2003)。 3 检测数量 根据上述有关规范和设计的要求,本工程各标段检测数量见下表2。 各标段基桩声波透射法检测数量表2 具体检测数量及检测桩号由建设单位、监理单位会同有关各方根据施工记录及现场情况综合考虑后确定。 4 验证与扩大检测 (1)当对声波透射法检测结果有异议时,可重新组织声波透射法检测,或在同一基桩进行钻芯法验证。 (2)当检测结果不满足设计要求时,应进行扩大抽检。扩大抽检应采用原抽检用的检测方法或准确度更高的检测方法。当因未埋设声测管而无法采用声波透射法扩大检测时,应采用钻芯法。扩大抽检的数量应按不满足设计要求的桩数加倍抽检。 当采用高应变和声波透射法抽检桩身完整性所发现的Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于抽

检桩数的20%时,应按原抽检比例扩大抽检。当Ⅲ、Ⅳ类桩之和不于抽检桩数的20%时,应研究确定处理方案或扩大抽检的方法和数量。 (3)验证检测和首次扩大抽检后,应根据检测结果,由监理单位或建设单位会同检测、勘察、设计、施工单位共同研究确定处理方案或进一步抽检的方法和数量。当对检测结果有怀疑或有争议但又不具备重新检测和验证检测条件时,应由监理单位或建设单位会同检测、勘察、设计、施工单位共同研究确定处理方案。 5 基本原理 超声波透射法检测混凝土质量的原理是事先在桩内预埋若干条声测管,作为超声波接收和发射换能器的通道。检测时在一个管内放入发射超声波的发射探头,在另一个管内放入接收超声波的接收探头。两个探头由底部往上同步提升,仪器记录超声波在由二管组成的砼测面内传播的声学特征。根据波的到达时间,幅度大小,频率变化及波形畸变程度,经过分析处理,从而判定出砼质量状况,存在缺陷的性质、大小及空间位置、砼匀质性。 6 检测仪器 (1) 声波发射与接收换能器应符合下列规定: ①圆柱状径向振动,沿径向无指向性; ②外径小于声测管内径,有效工作段长度不大于150mm; ③谐振频率为30 ~60kHz; ④水密性满足1MPa 水压不渗水; ⑤当测距较大时,宜选用带前置放大器的换能器。 (2) 声波换能器宜配置扶正器。 (3) 声波检测仪应符合下列要求: ①具有实时显示和记录接收信号的时程曲线以及频率测量或频谱分析功能。 ②声时测量精度优于或等于0.5μs,声波幅值测量相对误差小于5%,系统频带宽度为1 ~200kHz,系统最大动态范围不小于100dB。 ③声波发射脉冲为阶跃或矩形脉冲,电压幅值为200~1000V。 本次检测使用武汉岩海工程技术有限公司生产的RS-ST01D型跨孔超声检测仪,该仪器满足上述技术要求。 7 配合工作要求 在灌注混凝土之前,需要在被检测的基桩内预先埋入检测预埋管,当受检桩

岩体声波测试技术

《岩体测试技术》课程结业论文 岩体声波测试技术原理及在工程中的应用 学院:XXX 专业班级:XXX 姓名:XXX 学号:XXX

岩体声波测试技术原理及在工程中的应用 XXX (XXXX,XX XX) 摘要:声波测试技术现已变成一种常规的勘测技术,在工程地质中的应用越来越广泛这主要的原因就在于它设备简单、测试而广、经济实用,结合地质能较全而地提供岩石及岩体的多种物理力学的动态指标。本文介绍了声波测试技术的基本原理和在工程中的应用实例。 关键词:声波岩体测试泊松比纵波 1概述 在岩体中传播的声波是机械波。由于其作用力的量级所引起的变形在线性围,符合虎克定律,也可称其为弹性波。岩体声波检测(Rock Mass Sound Wave Detecting)所使用的波动频率从几百赫到50千赫(现场岩体原位测试)及100到1000千赫(岩石样品测试),覆盖了声频到超声频频段,但在检测声学领域简称其为“声波检测”。应提及的是:这里所阐述的声波检测还包含一些被动声波检测,即不需要振源的地声检测技术概述。 1.1岩体声波检测技术的进展概述

我国岩体声波检测技术应用研究,是在上世纪六十年代中期开始的。它的起步借鉴了金属超声检测和水声探测技术,从仪器研发、换能器的仿制到研制,现场原位检测及室试件测试方法研究,经历了四十个春秋,是在一代科技工作者多学科群体的努力下完成的; 到今天,检测仪器由第一代电子管式、第二代晶体管式、第三代小规模集成电路式,发展到今天的第四代,即由声波发射电路、大规模集成电路的数据采集系统、计算机嵌入式主板、操作系统软件、信号分析处理软件等组成,成为具有一定智能分析功能的声波检测分析仪,换能器多达十余个品种; 由纵波测试应用发展到横波测试;由声学参量声时的应用,发展到波幅、频率的应用。 目前,声波检测技术纳入了不同行业的多个规程、规,说明该项技术的发展成熟程度。 1.2岩体声波检测使用的频率

噪声测定实验教案

噪声测定实验 一实验目的 1掌握AWA5610C声级计的工作原理及其使用方法 2掌握AWA6270A噪声频谱分析仪的工作原理及其使用方法 二实验内容 1使用AWA5610C声级计测量噪音 2使用AWA6270A噪声频谱分析仪测量噪音 三实验原理 1 AWA5610C声级计的工作原理 工作原理是被测的声压信号通过传声器转换成电压信号,然后经衰减器、放大器以及相应的计权网络、滤波器,或者输入记录仪器,或者经过均方根值检波器直接推动以分贝标定 的指示表头。 2 AWA6270A噪声频谱分析仪的工作原理 工作原理是输入信号经衰减器直接外加到混波器,可调变的本地振荡器经与CRT同步的扫瞄产生器产生随时间作线性变化的振荡频率,经混波器与输入信号混波降频后的中频信号(IF)再放大,滤波与检波传送到CRT的垂直方向板。 四实验设备仪器 (一)AWA5610C声级计 AWA5610C型积分声级计是一种袖珍式智能化噪声测量仪 器,可广泛应用于环境噪声的测量与自动监测,也可用于劳动保 护、工业卫生及各种机器、车辆、船舶、电器等工业噪声测量。 本仪器采用了先进的数字检波技术,具有可靠性高、稳定性好、 动态范围宽等优点。 主要技术性能: 驻极体测试电容传声器,灵敏度: 1.传声器:Φ1 2.7mm(1/2”) 约40mV/Pa,频率范围:20Hz~12.5kHz。 2.测量范围:35~130dBA(以2×10-5Pa为参考,下同) 3.频率范围:20Hz~12.5kHz 4.频率计权:A计权 5.时间计权:快(F),慢(S) 图1 AWA5610C声级计 6.检波器特性:真有效值、峰值因数 3 7.准确度:2型 8.测量时间:手控、10s、1min、5min、10min、20min、1h、4h、8h、24h。 9.显示:4位LCD,直接显示测量结果Lp、Leq、Lmax、Lmin、Linst、Tm及日历年、月、日、时、分、秒等。 10.储存:60组数据,包括年、月、日、时、分、设定时间、测量经历时间、最大声级, 最小声级、等效声级。 11.输出接口:RS—232C,可接至微型打印机或计算机。

超声波检测技术

超声工业测量技术 在非电量电测技术中,许多非电量可以通过电学方法加以测定,同样,许多非声量也可通过声学方法来加以测定,这就是所谓超声工业测量技术。非电量的电测主要是通过一些元件的电阻、电容或电感等量来进行的。在超声工业测量技术中,非声量的测定也往往是通过某些媒质声学特性(主要是声速、声衰减和声阻抗率等)的测量来进行的。 超声工业测量技术中应用最广的是媒质的声速这一物理量。 第一,媒质的声速与媒质 的许多特性有直接或间接的关系。有些关系非常简单直接,已有精确的理论公式,例如,在测定声速和密度后,就可求出媒质的弹性模量。有些关系比较间接而且复杂,但在特定的条件下,仍可以建立一些半理论或纯经验的关系式,例如,媒质的成分,混合物的比例,溶液的浓度,聚合物的转化率,某些液体产品的比重,某些材料的强度等等,都可与声速建立一定的关系,利用这些关系,就熊通过测量声速来测定这些媒质的非声特性。上述原则是声速分析仪的基本原理。 第二,媒质的声速与媒质所处的状态也有相互关系。例如,媒质的温度、压强和流速等状态参量的变化都会引起相应的声速的变化。如声学温度计、超声波风速仪和超声流量计就是用这一类关系来测量温度或流量的。 第三,其他应用,例如在声速c已经测知的媒质中,可以利用声波传播距离L和传播时间t 的关系L=ct,或利用波长λ和频率f(或周期T)之间的关系c=fλ=λ/T,进行超声测距的应用。如超声液位计和超声测厚计就是这一方面的典型应用技术。 声阻抗率方法也是一种较常用于媒质特性分析的技术。在这种技术中,所测定的声学 量是换能器对媒质的辐射阻抗率。如果换能器在媒质中所激起的是平面纵波行波,则辐射阻抗率就是声阻率ρc。当两种媒质的声速c几乎相同,但密度ρ有很大不同时,往往就可根据ρc的测量来加以区别。在同时测得声速的情况下,也可用这种方法来测量液体的密 度p或弹性模量ρc2等。如果换能器在液体媒质中激起的是切变行波,其声阻抗率将与 成正比,η是液体的粘性,这就是超声粘度计的原理。如果换能器是在流体中作弯曲振动的,则其辐射声抗率将与流体的密度p有关,因而使换能器的共振频率随p而变化,这也是一种可以精确测定液体密度的原理。 遇到需要采用声学方法来测定一个非声量的情况时,在声速、衰减和阻抗这三种技术途径中,应按什么准则来决定取舍呢?第一是看要测的非声量究竟与那一个声学量的关系比较明显。这就是说,相应于同样大小的非声量的变化,如果某一声学量能够有最大的变化,这一声学量就比较值得考虑。第二,应该考虑到声速、衰减和声阻抗率都是随很多因素变化的,除待测的那种非声量外,其他媒质特性或媒质状态的变化往往也会引起声学量的变化,对于须测的非声量来说,这些其他因素引起的变化就是一种干扰。因此,选用某种声学量的途径时,应注意干扰因素要尽可能少,干扰影响要尽可能小,或可采用切实可行的补偿措施来避免这些干扰。第三,挑选技术途径时必须注意满足现场的使用、安装和维护等条件并应达到要求的精度,在这一前提下还应力求稳定耐久和方便可靠,才能有较高的实用价值。上述准则只是一些原则性的意见,还应根据具体情况作具体的考虑。 声发射检测技术 材料或结构受外力或内力作用产生形变或断裂 ,以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射。各种材料声发射的弹性波的频率范围很宽 ,从次声频、声频到超声频 ,因此 ,

岩土工程勘察中波速测试探讨

岩土工程勘察中波速测试探讨 在岩土工程勘察中,需对场地类型土及砂土液化性进行判别本文结合工程实例,通过波速测试,对场地类型土及砂土液化性进进一步说明波速测试是工程地质勘察中一种快速、经济、有效的原位测试方法。 标签:波速测试岩土工程勘察 0引言 一般情况下,不同岩土层的弹性特征存在差异,可通过弹性波速等参数反映出来,钻孔剪切波速测试就是利用这差异,通过测定不同岩土层的剪切波(s波)、压缩波(P波)的传播速度,计算动力参数、场地草越周期,评价场地地震效应,确定场地类别,并据此判定岩土层的工程性质,为工程设计提供依据。 本文对场地的波速试验进行了压缩波与剪切波波速测试,根据波速测试结果,计算土层的等效剪切波速计算地基上的动弹性模量、动剪切模量、动泊松比,计算场地草越周期等,为波速试验在岩上工程勘察的推广应用积累经验。 1波速基本原理及工作方法 1.1基本原理 波速(瑞雷波速)和反射波法、折射波法基本一样,他们都是利用弹性波场特征来进行勘探,但是波速波场特征和体波之间有很大的区别。在相同的介质中,波速最慢,横波次之,纵波波速是最快的。拉夫波在层状介质中,是由P波与SH波(水平方向S波)干涉而形成的,而瑞利波是由P波与SV波(垂直方向S波)干涉而形成,而且R波的能量主要在介质自由表面附近集中着,其能量的衰减与r-1/2成正比,因此比体波(P、S波∝r-1)的衰减要慢得多。介质的质点运动轨迹在传播过程中,呈现-椭圆的极化,长轴和地面呈现垂直的状态,旋转方向为逆时针方向,在传播的过程中以波前面约为一个高度为λR(R波长)的圆柱体向外扩散。波速勘探在测点上逐点进行观测,通过按照测网的布置,每一个测点根据勘探深度和地质任务的要求,利用频散曲线的速度进行计算、分层有关参数等,测得一条频散曲线,从而达到岩土工程勘察的目的。 1.2基本工作方法 在外业工作正式开展之前,首先把排列试验工作在测区平坦地带上展开,进行现场干扰波调查,对地层的各种地震波列信号特征进行识别,确定测试方法的参数及观测系统。在实测工作中,一般在勘探点的两侧埋置对称的检波器,应在同一条直线上布置检波器和震源点,并在排列两侧激振。 2波速测试在岩土工程中的应用

声波测试技术的原理及其运用

声波测试技术的原理及其运用 1.声波测试原理 声波探测技术是一种岩土体测试技术,它根据弹性波在岩体中传播的原理,用仪器的发射系统向岩土体中发射声波,由接受系统接收。由于岩体的岩性、结构面情况、风化程度、应力状态、含水情况等地质因素都能直接引起声波波速、振幅和频率发生变化,因此可通过接收器所接受的声波波速、频率和振幅了解岩土体地质情况并求得岩土体某些力学参数(如泊松比、动弹性模量、抗压强度、弹性抗力系数等)和其他一些工程地质性质指标(如风化系数、裂隙系数、各向异性系数等)。 声波仪是声波探测使用的仪器。声波仪有多种型号,主动测试的仪器一般都由发射系统和接收系统两大部分组成。发射系统包括发射机和发射换能器,接收系统包括接收机和接收换能器。发射机是一种声源讯号的发射器,由它向压电材料制成的换能器(图中的1)输送电脉冲,激励换能器的晶片,使之振动而产生声波,向岩体发射。于是声波在岩体中以弹性波形式传播,然后由接收换能器(图中的2)加以接收,该换能器将声能转换成电子讯号送到接收机,经放大后在接收机的示波管屏幕上显示波形。 声波仪的主要部件示意图 2.声波测试技术的运用 声波探测可分为主动测试和被动测试两种工作方法。主动测试所利用的声波由声波仪的发射系统或槌击方式产生;被动测试的声波则是岩体遭受自然界的或其它的作用力时,在变形或破坏过程中由它本身发出的(如滑坡)。主动测试包括波速测定,振幅衰减测定和频率测定,其中最常用的是波速测定。 目前在工程地质勘探中,已较为广泛地采用声波探测解决下列地质问题:根据波速等声学参数的变化规律进行工程岩体的地质分类;根据波速随岩体裂隙发育而降低及随应力状态的变化而改变等规律,圈定开挖造成的围岩松驰带,为确定合理的衬砌厚度和锚杆长度提供依据;测定岩体或岩石试件的力学参数如杨氏模量、剪切模量和泊松比等;利用声速及声幅在岩体内的变化规律进行工程岩体边坡或地下硐室围岩稳定性的评价;探测断层、溶洞的位置及规模,张开裂隙的延伸方向及长度等;利用声速、声幅及超声电视测井的资料划分钻井剖面岩性,进行地层对比,查明裂隙、溶洞及套管的裂隙等;划分浅层地质剖面及确定地下水面深度;天然地震及大面积地质灾害的预报。 声波探测的工作方法: (1)测网的布置 测网的布置一般应选择有代表性的地段,力求以最少的工作量解决较多的地质问题。 测点或观测孔的布置一般应选择在岩性均匀、表面光洁、无局部节理裂隙的地方,以避免介质不均匀对声波的干扰。如果是为了探测某一地质因素,测量地段应选在其他地质因素基本均匀的地方,以减少多种地质因素变化引起的综合异常给资料解释带来困难。装置的距离要根据介质的情况、仪器的性能以及接收的波型特点等条件而定。 (2)工作方式

道路噪声环境监测实验报告.doc

道 路 噪 声 监 测 班级:城规x5班 小组:第一小组 小组成员:李国强、苗茗凯、王莉、郝璐、万利、任慧、张素毓、任安平、 王璐玭、张平、牛凯、薛飞

道路噪声环境监测 噪声就是人们生活工作所不需要的声音。从物理现象判断。一切无规律的或声信号叫噪声,或人们主观上一切不希望存在的干扰声都叫噪声。环境噪声监测是环境监测的一个重要组成部分,是为环境保护事业服务、为创造清洁、优美、安静环境的一项基础性工作。 一、实验目的 1.掌握声级计的使用方法和环境噪声的监测技术; 2.熟悉对非稳定噪声监测数据的处理方法; 3.对道路噪声源及周边环境进行监测。 二、监测条件 1.天气条件选在无雨、无雪,风力小于四级(5.5m/s)的时间,声级计应保持传声器膜片清洁,风力在三级以上必须加风罩(以避免风噪声干扰),五级以上大风应停止测量。 2.测量仪器为普通声级计,了解如何使用仪器。 3.手持仪器测量,传声器要求距离地面1.2m。 三、监测项目 兴安南路,大学路至乌兰察布路段内车流量及噪声监测。 四、实验步骤

1.小组成员分工到各点测量。测量时间定为早上 8:00~8:30、9:00~9:00。 2.测量时,传声器水平设置,于道路边沿20厘米处,高约1.2m 左右,垂直指向道路。监测时,三人一小个组,一位同学负责固定仪器,一位同学计时,一位同学记录读数。 3.每个测点位在三个时间段各测 200个数据,读数方式使用慢档,每隔五秒读一个瞬时A声级,连续读取200个数据,求取各测点等效连续声级。测量时记录过往车流量、附近主要噪声来源(如交通噪声、施工噪声、工厂或车间噪声、锅炉噪声等)、天气条件及测量时间、点位位置和测量人姓名。 五、数据记录与处理 由于环境噪声是随时间无规则变化的,因此测量结果一般用统计值或等效声级来表示。因数据符合正态分布,可用近似公式:等效连续声级:L eq=d2/60+L50 ,d=L10-L90 噪声污染级:L NP=L eq+d

环境监测噪声实验报告(用)

校园环境噪声监测 一、目的要求 (1)掌握环境噪声的监测方法; (2)熟悉声级计的使用; (3)掌握对非稳态的无规则噪声监测数据的处理方法; 二、仪器设备:声级计(GM 1357)、GPS定位器 三、测量点位:6 经纬度:N:33°38.236′ E:117°04.243′ 四、测量条件 (1)天气条件要求在无雨无雪的时间,声级计应保持传声器膜片清洁,风力在三级以上必须加风罩(以避免风噪声干扰),四级以上大风应停止测量。 (2)使用仪器是声级计。 (3)手持仪器测量,传声器要求距离地面1.2m。 五、测定步骤 (1)将学校划分4×5的网格,共20个测点。测量点选在每个网格的交点,若交点位置不宜测量,可移到旁边能够测量的位置。 (2)每组3人配置一台声级计,每2组共用一台GPS定位器。 (3)读数方式用快档,每隔10秒读一个瞬时A声级,连续读取200个数据。读数同时要判断和记录附近主要噪声来源(如交通噪声、施工噪声、工厂或车间噪声、锅炉噪声…)和天气条件。 六、数据处理 环境噪声是随时间而起伏的无规律噪声,因此测量结果一般用统计值或等效声级来表示,本实验用等效声级表示。 (1)将各测点每一次的测量数据(200个)顺序排列找出L10、L50、L90,求出各测点等效声级Leq。 ①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 88.5 71.5 69.6 67.5 66 64.6 63.1 62.1 60.5 58.2 88.4 71.5 69.5 67.5 65.9 64.6 63 62 60.5 57.7

80.4 71.4 69.4 67.3 65.9 64.5 62.9 62 60.5 57.6 76.7 71.1 69.4 67.1 65.8 64.4 62.9 61.7 60 57.3 76.7 71.1 69.3 67.1 65.8 64.3 62.8 61.6 60 57 76.5 71.1 69.1 67.1 65.8 64.3 62.8 61.5 60 56.6 76 71 69 67 65.5 64.1 62.8 61.4 59.8 56.6 75.1 70.9 69 67 65.5 64 62.7 61.4 59.8 56.6 74 70.8 68.9 67 65.5 64 62.7 61.2 59.6 56.5 73.9 70.7 68.9 66.8 65.5 63.8 62.7 61.2 59.5 56.4 73.7 70.6 68.8 66.7 65.5 63.7 62.7 61.2 59.4 56 73.5 70.5 68.8 66.7 65.4 63.7 62.5 61.2 59.1 55.9 73.4 70.5 68.6 66.7 65.3 63.6 62.3 61.1 58.9 55.9 72.6 70.4 68.3 66.6 65.2 63.6 62.3 61.1 58.8 55.8 72.5 70.4 68.3 66.5 65 63.5 62.2 61 58.6 55.8 72.4 70.3 67.9 66.4 64.9 63.4 62.2 61 58.6 55.2 72.2 70.3 67.9 66.4 64.9 63.4 62.1 60.9 58.6 54.8 72.1 69.8 67.7 66.3 64.9 63.3 62.1 60.8 58.5 53.6 71.7 69.7 67.5 66.2 64.8 63.3 62.1 60.8 58.3 52.1 71.5 69.6 67.5 66.1 64.6 63.2 62.1 60.8 58.3 52.1 (2)结果计算 如:1号点位,根据数据,算得等效连续A声级用Leq1表示。

超声波检测技术及应用

超声波检测技术及应用 刘赣 (青岛滨海学院,山东省青岛市经济开发区266000) 摘要:无损检测(nondestructive test)简称NDT。无损检测就是不破坏和不损伤受检物体,对它的性能、质量、有无内部缺陷进行检测的一种技术。本文主要讲的是超声波检测(UT)的工作原理以及在现在工业中的应用和发展。 关键词:超声波检测;纵波;工业应用;无损检测 1.超声波检测介绍 1.1超声波的发展史 声学作为物理学的一个分支, 是研究声波的发生、传播、接收和效应的一门科学。在1940 年以前只有单晶压电材料, 使得超声波未能得到广泛应用。20 世纪70 年代, 人们又研制出了PLZT 透明压电陶瓷, 压电材料的发展大大地促进了超声波领域的发展。声波的全部频率为10- 4Hz~1014Hz, 通常把频率为2×104Hz~2×109Hz 的声波称为超声波。超声波作为声波的一部分, 遵循声波传播的基本定律, 1.2超声波的性质 1)超声波在液体介质中传播时,达到一定程度的声功率就可在液体中的物体界面上产生强烈的冲击(基于“空化现象”)。从而引出了“功率超声应用技术“例如“超声波清洗”、“超声波钻孔”、“超声波去毛刺”(统称“超声波加工”)等。2)超声波具有良好的指向性 3)超声波只能在弹性介质中传播,不能再真空中传播。一般检测中通常把空气介质作为真空处理,所以认为超声波也不能通过空气进行传播。 4)超声波可以在异质界面透射、反射、折射和波型转化。 5)超声波具有可穿透物质和在物质中衰减的特性。 6)利用强功率超声波的振动作用,还可用于例如塑料等材料的“超声波焊接”。 1.2超声波的产生与接收 超声波的产生和接收是利用超声波探头中压电晶体片的压电效应来说实现的。由超声波探伤仪产生的电振荡,以高频电压形式加载于探头中压电晶体片的两面电极上时,由于逆压电效应的结果,压电晶体片会在厚度方向上产生持续的伸缩变形,形成了机械振动。弱压电晶体片与焊件表面有良好的耦合时,机械振动就以超声波形式传播进入被检工件,这就是超声波的产生。反之,当压电晶体片收到超声波作用而发生伸缩变形时,正压电效应的结果会使压电晶体片两面产生不同极性的电荷,形成超声频率的高频电压,以回波电信号的形势经探伤仪显示,这就是超声波的接收。 1.3超声波无损检测的原理 超声波探伤仪的种类繁多,但在实际的探伤过程,脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。一般在均匀的材料中,缺陷的存在将造成材料的不连续,这种

噪声测量实验报告

噪声测量实验报告 学院: 专业班级: 组长: 组员: 组员: 组员: 实施时间:

噪声测量实验 ——周围环境与声学现象对人体主、客观评价室内声环境的影响 时间:2014.06.15 10:00—11:30 地点:湖南大学德智学生公寓5-6栋 一、前言 随着城市人口的增长,城市建设、交通工具、现代化工业的发展,各种机器设备和交通工具数量急剧增加,以工业和交通噪声为主的噪声污染日趋严重,甚至形成了公害,它严重破坏了人们生活的安宁,危害人们的身心健康,影响人们的正常工作与生活。 众所周知,高校的宿舍是大学生在校内学习和生活的环境,良好的环境可促进学生的生长发育,增进健康,使学生有充沛的精力学习和研究。然而近年来,随着我国经济的高速发展,各地区院校的发展进程也不断加快,与此同时,也导致越来越多的校园噪声,声级也越来越高。 二、实验目的与原理 噪声级为30~40分贝是比较安静的正常环境;超过50分贝就会影响睡眠和休息。由于休息不足,疲劳不能消除,正常生理功能会受到一定的影响;70分贝以上干扰谈话,造成心烦意乱,精神不集中,影响工作效率,甚至发生事故;长期工作或生活在90分贝以上的噪声环境,会严重影响听力和导致其他疾病的发生。 学生公寓是学生在校园的一个家,是学生平时休息的场所,所以需要一个较为安静的环境,但是,同学们常常会抱怨宿舍不够安静,外界太吵闹,墙体隔音效果不好等等。为了降低宿舍内噪声,减少噪声的干扰和危害,保证同学们良好的学习和生活环境,充分了解宿舍的噪声污染情况是非常有必要的,为此,我们小组选择了湖南大学德智公寓进行了噪声测量实验,明确其中的噪声污染源,从而提出适当的措施,以便减少噪声。通过噪声测量,能让我们良好地掌握噪声计的使用方法和测量环境噪声技术。

声波岩石参数测定仪

仪器一 声波岩石参数测定仪 随着超声探测技术的发展,相应的研制出了各种探测仪器,应用于岩体(岩石)超声探测的仪器和设备,它是以岩石力学特性为基础,研究声波或超声波在岩体(岩石)的传播规律,借以了解岩体(岩石)的动弹力学状态及其结构特征。目前国内外的探测仪器种类甚多,性能也各不相同,但它们的基本原理都大同小异。大体上具有发射、接收和记录(显示)三个系统,以及“电声”转换及“声电”转换系统。其工作的基本方法也不外乎如图一所示。 1. 发射换能器 2. 接收换能器 图一 仪器测量工作原理方框图 SYC~3型声波岩石参数测定仪 (一)构造原理: 仪器的发射、接收两大部分,由多谐振荡器进行同步控制工作。每个振动周期有一触发信号输出,它同时控制“发射延时”和“扫描延时”工作。“发射延时”将触发信号延时一段时间后输出给发射系统,让发射机工作,同时让计数器开始计数。“扫描延时”将锯齿波扫描经过适当的延时,以便接收放大的波形能呈现在示波管屏幕上。这个尖脉冲信号同时加到计数器,做计数器的关门信号,以便读到某一波形的到达时间t。发射系统:其电路原理框图如图二所示。其发射脉冲幅度分两挡,连续可调,最低幅值80V,最高可达1000V,脉冲宽度为0.2~5微秒。当接收系统的同步信号到来后,“单稳”输出一宽度可调的矩形脉冲,其经放大后,加在换能器的晶体上,引起压电晶体的机械振动。 图二 电路原理方框图

SYC~3型声波岩石参数测定仪,主要为室内模拟及岩样试验使用,用于研究岩样的结构分析、应力状态、弹性参数、岩样的物理性质以及工程地质、地震模拟实验等问题,也可做短距离的现场测试。其具有手动、自动测时,手动取样测幅和离散连续自动测幅等多种功能,同时具有8421码正逻辑数据输出,连接打印机或接口与计算机连接进行采样分 图三 声波仪测时方框图 晶振10Mc的频率经分频器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ输出φ1、φ2、φ3并同时输出为1ms或8ms。其为该机同步周期。φ1直接控制发射输出、10倍时间扩展器及记数显示、复零电路。分频Ⅱ受控制脉冲②控制使φ2相对于φ1延时,延时时间大小由仪器面板上“左移,右移”“移位,复零”等开关控制,延时以后的φ2控制扫延电路,使波形出现在示波器屏幕上适当的位置,以便于观察和测量。同样可使φ3相对于φ2延时,延时的大小亦由“左移,右移”“移位,复零”等开关控制,φ3(同φ1)控制10倍时间扩展器,产生时间T1、T2和T3,在误差范围内使T2恒等于10倍T1,即T2≌10 T1,调节面板上的多圈电位器,可改变T1和T2的宽度,但始终使T2≌10 T1,计数的尾数分别用T1或T2作钟控脉冲,可以使常规测试0.1μs 最小时间的方法提高到 0.01μs ,最小时间提高一个数量级。 扫描电路输出锯齿波电压到水平放大至示波管,扫描结束时还输出信号控制电子开关,使被接收的多路信号显示在扫描线上。 自动测时时接收信号经放大后再进行全波整流,使接收波的正起跳或负起跳均能使门限电路开始翻转,不至丢失波形。经整流的接收波输至门限、闭锁电路,该电路输出自动

岩体声波测试技术

岩体声波测试技术

《岩体测试技术》课程结业论文 岩体声波测试技术原理及在工程中的应用 学院:XXX 专业班级:XXX 姓名:XXX 学号:XXX

岩体声波测试技术原理及在工程中的应用 XXX (XXXX,XX XX) 摘要:声波测试技术现已变成一种常规的勘测技术,在工程地质中的应用越来越广泛这主要的原因就在于它设备简单、测试而广、经济实用,结合地质能较全而地提供岩石及岩体的多种物理力学的动态指标。本文介绍了声波测试技术的基本原理和在工程中的应用实例。 关键词:声波岩体测试泊松比纵波 1概述 在岩体中传播的声波是机械波。由于其作用力的量级所引起的变形在线性范围,符合虎克定律,也可称其为弹性波。岩体声波检测(Rock Mass Sound Wave Detecting)所使用的波动频率从几百赫到50千赫(现场岩体原位测试)及100到1000千赫(岩石样品测试),覆盖了声频到超声频频段,但在检测声学领域简称其为“声波检测”。应提及的是:这里所阐述的声波检测还包含一些被动声波检测,即不需要振源的地声检测技术概述。 1.1岩体声波检测技术的进展概述 我国岩体声波检测技术应用研究,是在上世纪六十年代中期开始的。它的起步借鉴了金属超声检测和水声探测技术,从仪器研发、换能器的仿制到研制,现场原位检测及室内试件测试方法研究,经历了四十个春秋,是在一代科技工作者多学科群体的努力下完成的; 到今天,检测仪器由第一代电子管式、第二代晶体管式、第三代小规模集成电路式,发展到今天的第四代,即由声波发射电路、大规模集成电路的数据采集系统、计算机嵌入式主板、操作系统软件、信号分析处理软件等组成,成为具有一定智能分析功能的声波检测分析仪,换能器多达十余个品种; 由纵波测试应用发展到横波测试;由声学参量声时的应用,发展到波幅、频率的应用。 目前,声波检测技术纳入了不同行业的多个规程、规范,说明该项技术的发展成熟程度。 1.2岩体声波检测使用的频率 表1不同频率震源的检测目的、检测距离 检测目的所用震源震源频率 (kHZ) 探测距离 (m) 备注

用声波速度预测岩石单轴抗压强度的试验研究.

文章编号 1000-2643(1999 02-0013-03 用声波速度预测岩石单轴抗压 强度的试验研究 Ξ 燕静 1, 李祖奎 1, 李春城 1, 赵秀菊 1, 翟应虎 2, 王克雄 2 (1. 胜利石油管理局钻井工艺研究院 , 山东东营 257017; 2. 石油大学 (北京 摘要声波速度是一项较好反映地层岩石综合物理性质的声学指标 , 被广泛应用于石油勘探开发工程的各个专业技术领域。在扼要叙述室内测定岩石声波速度、单轴抗压强度试验方法的基础上 , 重点介绍了利用回归分析方法 , 研究声波速度与岩石单轴抗压强度相关关系、定性定量结论。在综合分析研究的基础上 , 单轴抗压强度的数学模型及其预测剖面。 , 的应用前景。 主题词 ; 中图分类号 TE21文献标识码 A 引言 声波是物质运动的一种形式 , 它由物质的机械运动而产生 , 通过质点间的相互作用将振动由近及远地传播。对于声波测井发射的声波来说 , 井下岩石可以认为是弹性介质 , 在声振动作用下能产生弹性形变 , 所以岩石既能传播质点运动方向与传播方向平行的纵波 , 又能传播质点运动方向与传播方向垂直的横波。国外的一些研究已经表明 , 声波在岩石中的传播速度与岩石的硬度、抗压强度存在着较好的相关关系 [1,2]。另外从测井资料分析中也可以看出 , 声波速度与地层的岩性、岩石结构、埋深和地质年代也有密切的关系。因而声波在岩石中的传播速度是一种较好反映岩石综合物理性质的有价资料。 岩石单轴抗压强度作为材料的一种力学特性 , 反映了岩石受外力作用被破坏的主要指标 , 成为石油钻井工程中钻头设计、选型的基础数据。如何将反映岩石综

岩石声波波速测试实验

实验三岩石声波波速测试实验 一、实验目的 熟悉掌握仪器操作,掌握声波岩石波速测试方法步骤,建立不同材料介质密度对波速影响程度的概念。 二、实验原理 声波测试理论基础建立在固体介质中弹性波的传播理论。该方法就是利用一种声源讯号发射器(发射系统),向压电材料制成的发射换能器发射一电脉冲。激励晶片振动,发射出声波在测试材料中传播,后经接收器接收,把声能转换成微弱的电信号送至接收系统,经信号放大后在屏幕上显示出波形,从波形上读出波幅和初至时间(t),由已知的测试材料距离(L),便可计算出超声波在测试材料中传播的纵波波速(Vp),即Vp=L/t。 图3-1岩石声波波速测试示意图 三、主要仪器设备 1.HS-YS4A岩石声波参数测定仪,见图3-2 2.游标卡尺 图3-2HS-YS4A主机 四、实验操作 1、启动仪器

打开仪器的电源开关,首先进入WINDOWS 系统,然后启动仪器控制软件。点击工具栏图标“”,在未接换能器的情况下出现 4 道低噪声信号,说明仪器工作正常。然后按图23-3接上换能器。 图3-3 换能器与主机连接 2、校正声波系统的零声时值T0:将两换能器端面紧密接触,点击工具栏图标“”,执行一次采集,移动游标,读取T0值。 3、用游标卡尺量取岩石试件长度(高度),然后用耦合剂在岩石试件的两个端面轻涂一层,再将发射换能器和接收换能器与试件端面贴紧。 4、调出控制面板,点击工具栏“置参”,输入换能器对T0零值和试件长度(单位:m)(见图23-4),然后设置仪器的滤波参数、采集通道、采样间隔、频带宽度、通道衰减倍数等工作参数(见图23-5),红色为选中的参数。 图3-4 T0和试件参数输入图3-5 仪器工作参数设定 5、执行采集:点击工具栏图标“”进行一次采集,通过观察采集波形幅值等情况,决定是否调整采集参数,调整采集参数后,需重新进行采集一次。然后移动光标读取初至波的声时(见图23-6)。再点击一下V P或V S,自动计算出纵波或横波速度。横波速度V S测试需用横波换能器。

超声波检测技术新继续教育答案

超声波检测技术(每日一练) 考生姓名:苏东旭考试日期:【2020-08-13 】单项选择题(共10 题) 1、声波透射法检测中,当声测管堵塞导致检测数据不全时,该如何 处理?(D) ?A,对上部检测完整的数据进行完整性评价 ?B,可直接判为IV类桩 ?C,根据上部数据估计声测管堵塞处以下混凝土质量 ?D,不得采用规范方法对整桩的桩身完整性进行评定 答题结果: 正确答案:D 2、下列关于声速的说法中,哪一项是正确的?(C) ?A,用声波检测仪测得的声速与测距无关 ?B,用声波检测仪测得的声速与声波频率无关 ?C,超声波在介质中的传播速度就是声能的传播速度

?D,超声波在介质中的传播速度就是质点的运动速度 答题结果: 正确答案:C 3、在桩身某处粗骨料大量堆积往往会造成(C) ?A,波速下降,波幅下降 ?B,波速下降,波幅提高 ?C,波速并不低,有时反而提高,波幅下降 ?D,波速提高,波幅提高 答题结果: 正确答案:C 4、换能器直径D为30mm,将发收换能器置于水中,在换能器表面净 距离d1=500mm、d2=200mm时测得仪器声时读数分别为t1=342.8μs,t2=140.1μs,请计算仪器系统延迟时间(即仪器零读数)t0。将上述换能器放入50号钢管(内径Φ1=54mm,外径Φ2=60mm)的声测管中进行测桩,请计算出该测试中的最终用于计算波速时需扣除的时间是()。(测试时声测管中水的声速为1500m/s;钢的声速为 5000m/s) (D) ?A,19.2

?B,19.9 ?C,18.7 ?D,22.2 答题结果: 正确答案:D 5、气泡密集的混凝土,往往会造成(A) ?A,波速没有明显降低,波幅明显下降 ?B,波速下降,波幅提高 ?C,波速不变,有时反而提高,波幅下降 ?D,波速提高,波幅提高 答题结果: 正确答案:A 6、调试超声波检测仪时,测得t0=5μs,已知某测点声距L=40cm, 仪器显示声时为105μs,则超声波在混凝土中传播的声速为(C)?A,3636m/s ?B,3810m/s

噪声实验报告

重庆交通大学 学生实验报告 实验课程名称 开课实验室 学院年级专业班 学生姓名学号 开课时间至学年第学期 重庆交通大学建筑与城市规划学院建筑学实验室

室内照明/天然采光均匀度测量 小组成员:时间:地点: 天气状况:晴天/阴天温度:湿度: 室外照度: 一、实验学时:4学时 二、实验目的:通过实验了解室内照明设施形成的平均照度的测量方法,并掌握通过测定结果评价室内光环境的方法;通过测量了解改善室内照明,维护照明系统的基本方法;学会照度计的使用方法。 三、实验设备:XYI-Ⅲ全数字照度仪 四、实验原理:照度计是一种测量人造光和紫檀光光照强度的光学测试仪器,它是由接受光能的光度头与读数显示器两部分组成。光度头包括光电转换器件、源光器、余法修正器等。由于一般的光电探测器与相对光谱光效率相差甚远,所以在光电器探测器前要加滤光器,光电探测器要加余法修正器。 五、实验步骤: 1、在测定场所打好网格,做测点记号,按教师平面的可操作性选为1×2m的方格网 2、确定测量平面和测点高度。选在距地约0.8m的水平面,正好可以避开桌子的遮挡。 3、根据需要点亮必要的光源,排除其他无关电源的影响。测定开始前白炽灯需点亮五分钟,待各种光稳定后再测量。 4、测各个网格中心一点的照度并记录在表格中。 5、以所测范围内个点照度值求出全部测量范围的平均照度值,即按下式求出其

平均照度。 平均照度=∑Ei/MN 其中,Ei:各网格中心点的照度 MN:在纵横格方向上的网格数 六、实验结果处理 1、现场平面及剖面图、计算窗地比 2、测点布置图 3、测量数据 (1)实验条件一:白天,不开灯,开窗帘

超声波测试在岩石试验中的应用

1声学测试原理简述 声波是一种扰动现象,当外力对弹性介质的某一 部分产生初始扰动时,由于介质的弹性,这种扰动将由一个介质点传播到另一个质点,如此连续下去,即出现弹性波。 弹性波是一种扰动的传播,是一种机械波即机械能在介质中的传播。由物理学知:F=L/T。频率的单位是赫兹(Hz),即每秒钟振动的次数,空气中的弹性波当其频率为20~2000Hz时,通常称为声波,人耳能感知,当其频率低于20Hz时,称为次声波,而高于2000Hz时,则称为超声波,声波测试技术中常把声波和超声波泛称为声波。 在固体、液体、气体中,由于拉—压型变而产生的弹性波常称为纵波V p ,在固体中由于切变而产生的弹性波 称为横波V s 。 V p=E(1-μ)/ρ(1+μ)(1-2μ) V s=E/2ρ(1+μ) 由此可知,V p 与V s 均与岩体的弹性模量E、泊桑比 μ、密度ρ有关。 单轴压力和波速之间有着一定的对应规律,即随着岩石所受应力的增加,波速也相应地增加,当受力过大,达到破坏时,波速有减少的规律。岩石试件超声波波速测定结果表明:凡是抗压强度高的岩体(岩石),其波速也大。这是由于岩石的抗压强度是由其结构面的性质决定的。通过对不同岩石分组测试速度后,再测定抗压强度,可看出岩石的抗压强度和波速之间大体上为一线性关系。 纵波和横波波速与岩石介质的弹性模量之间有着对 应的数理关系:纵波反应岩石拉伸和压缩形变,只受法向控制,表征岩石强度及变形特征;横波则反应岩石的剪切形变特征,可以反应岩石的弹性特征。岩石的纵横波波速比(V p /V s)表征岩石的完整程度,也就是岩石动泊桑比μ的变化特征。这就是利用声波波速来判断岩石弹性参量的物理前提。 总之,由于岩石的受力状态不同、岩性及成岩年代不同、结构和破碎程度不同和抗压强度不同,因而岩石超声波特性会有很大差异,使我们有可能利用测量波带的变化,对比和分析超声波波形,研究能量的衰减等超声波特性来确定岩石的结构、强度、反应状态,并作出岩石稳定和工程地质变化评价。 2现场测试方法 a.岩石试件。岩性和尺寸与建筑石料相同。岩石新鲜清洁、平整,有一组相对平面基本平行,无裂纹、空穴、锈斑疵病。 b.操作方法。在一相对较好的平面上,涂上凡士林或黄油,将发射换能器和接收换能器紧帖在其表面上,成对穿状。用钢尺精确量出两换能器接触面的直线距离L,开 动机器,读出纵波初至时间T p 和横波初至时间T s ,将已测 得的纵波速度V p 代入经验公式:R 石=12.3V p2.67,即可求出岩石抗压强度。 用超声波对岩石进行强度检验有许多优点:试验费用低、试验速度快、对岩石没有损坏(无破损试验),有很好的代表性,但试验的可靠程度不太好。因此,采用超声 波测定岩石的强度,其最佳方法是声波测试法与其他试

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