超聲波探測(cè)ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-30 18:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 界面聲阻抗的不同，分配各種類型的聲波。與地震波相同，界面對(duì)于聲波也有反射、透射、折射系數(shù)： 波）（波）透射系數(shù)）S)(1)(1P()(1)(1(22112221122222112221139。11222211VVVVRVVVVRVVVVK????????????????????二）聲、超聲波的探測(cè)的基本原理： 使用聲波儀，探測(cè)聲波在巖土介質(zhì)中的傳播速度、聲幅以及頻譜特征，就可以完成聲波的勘探工作。 例如，當(dāng)對(duì)某巖體（或者硐）進(jìn)行聲波探測(cè)時(shí)，只要將發(fā)射點(diǎn)和接受點(diǎn)分別安放在巖體（或者硐）的不同地段，根據(jù)發(fā)射點(diǎn)和接受點(diǎn)之間的不同距離 L，以及聲波在巖體中傳播的時(shí)間 t ，既可由下式計(jì)算出聲速： 三）測(cè)量聲、超聲波的儀器 —— 聲波儀 聲波儀只要由發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)兩大部分組成。 發(fā)射系統(tǒng)包括信號(hào)發(fā)生器、功率放大、發(fā)射機(jī)和發(fā)射換能器 。接收系統(tǒng) ：接收機(jī)和接受換能器和用于控制、記錄數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)的微機(jī)組成。 發(fā)射機(jī)是一種聲源信號(hào)發(fā)射器，其主要部件是由振動(dòng)器組成（聲頻、超聲信號(hào)發(fā)生器），在微機(jī)的控制下，按照需要產(chǎn)生 tLV ?一定頻率的電脈沖信號(hào)，經(jīng)功率放大后由發(fā)射換能器轉(zhuǎn)換成聲波，并向巖體輻射。 電聲換能器是一種實(shí)現(xiàn)聲能和電能轉(zhuǎn)換的一種裝置。見(jiàn)圖 610。其主要元件是壓電晶體（一種天然和人工制造的晶體或者陶瓷）。壓電晶體具有獨(dú)特的壓電效應(yīng)，即將一定頻率的經(jīng)過(guò)功率放大的電脈沖加到發(fā)射換能器的壓電晶體片上，晶片就會(huì)在其法線和徑向方向產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，從而產(chǎn)生聲波，并可以按照一定方向輻射。之后，在介質(zhì)中傳播。晶片的的機(jī)械振動(dòng)與電脈沖是可逆的。接受換能器若接收到巖石介質(zhì)傳播過(guò)來(lái)的聲波，壓電晶體也將發(fā)生振動(dòng)，則在其表面也產(chǎn)生一定頻率的電脈沖，并把它們送到接收機(jī)。 根據(jù)測(cè)試對(duì)象和工作方式的不同，聲換能器也有各種類型和不同式樣，如喇叭式、增壓式、彎曲式型，測(cè)井換能器和橫波換能器等等。 接收機(jī)是將接受換能器接收到的電脈沖進(jìn)行功率放大，并將聲波波形顯示在屏幕上。通過(guò)調(diào)整游標(biāo)電位器，可以在數(shù)碼顯示器上顯示聲波的初至?xí)r間使用微機(jī)進(jìn)行信號(hào)數(shù)字處理，比如進(jìn)行頻譜分析、濾波、功率譜計(jì)算。并可以通過(guò)打印機(jī)輸出原始波形和成果圖件。 四）聲波測(cè)試的各種方式： 巖體聲波探測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)工作，應(yīng)該根據(jù)測(cè)試的環(huán)境、巖體和目的、要求，選擇正確的測(cè)量方法合理的布置測(cè)網(wǎng)、確定各種測(cè)量工作參數(shù)。 測(cè)網(wǎng)的布置應(yīng)該選擇在有代表性的地段，力求以最少的工作量解決較多的地質(zhì)問(wèn)題。測(cè)點(diǎn)或者測(cè)孔一般布置在巖石均勻、表面光潔、無(wú)局部解理、裂隙的地方，以避免介質(zhì)不均勻?qū)β暡ǖ母蓴_。由于 聲波的縱波 比較容易識(shí)別，因此當(dāng)前的聲波測(cè)試主要利用縱波的聲波測(cè)試工作。在測(cè)試中，最常用的是 直達(dá)波法（又叫直透法） 、 折射波法 。聲速測(cè)井也是最主要的工作方法，主要利用直達(dá)波和折射初至波。見(jiàn)圖 712所示： 167。 、超聲波探測(cè)應(yīng)用 一、巖體動(dòng)彈模量的測(cè)定： 在工程地質(zhì)在工作中，常常采用靜力加壓的方法測(cè)定巖石的彈性力學(xué)參量，這種方法又稱靜力法。所測(cè)得的參數(shù)為靜彈模量，如靜楊氏模量 Es、靜泊松比 σ s、靜剪切模量 ?s等等。 靜力法測(cè)得的彈性力學(xué)參量與基礎(chǔ)荷載條件相近，但測(cè)試設(shè)備笨重、測(cè)試周期長(zhǎng)，因此只能選擇有代表性的少數(shù)地段進(jìn)行測(cè)量。測(cè)試的數(shù)據(jù)只能反映巖體的局部變形特征，因而往往不能滿足工程設(shè)計(jì)的數(shù)量要求。 動(dòng)力法
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