Tło pomiarowe
Zastosowanie technologii transmisji ultradźwiękowej w dziedzinie materiałów geologicznych, takich jak skały i minerały, przeszło głęboko w precyzyjną definicję ich właściwości mechanicznych. Techniki te zostały wykorzystane do kwantyfikacji fizycznych parametrów materiałów geologicznych, takich jak twardość, moduł sprężysty i struktura ziarna. Gdy testy te są wykonywane przy użyciu technologii transmisji ultradźwiękowej, zwykle można stosować sondy o niskiej częstotliwości, ponieważ są bardziej penetrujące i mogą być obsługiwane na przygotowanych próbkach z dwiema równolegle i płaskimi powierzchniami.
Technologia pomiaru grubości ultradźwiękowej może nie tylko nieniszcząca ocena grubości tych materiałów, ale także ujawnić zmiany i charakterystykę ich wewnętrznych struktur, co ma wielką wartość dla badań geologicznych, badań mechaniki skalnej i rekonstrukcji zdarzeń paleogeologicznych. Dzięki technologii pomiaru grubości ultradźwiękowej geolodzy mogą dokładniej zrozumieć właściwości fizyczne i stabilność materiałów geologicznych oraz zapewnić silne poparcie techniczne dla przewidywania i zapobiegania katastrofom geologicznym, eksploracji i rozwoju zasobów mineralnych.
Wybór przyrządu pomiarowego
Instrument pomiarowy przyjmuje zasięg grubości ultradźwiękowej Yushi PM5 Gen2, którego wysoka precyzja i wydajność mogą zaspokoić potrzeby pomiaru klienta w zakresie grubości skały i prędkości dźwięku.
W wyborze sond w testowaniu skały ogólnie stosuje się sondy o niższej częstotliwości. Ponieważ ultradźwięki o niskiej częstotliwości może skuteczniej przenikać grubsze warstwy skały, jednocześnie zmniejszając zniekształcenie fal spowodowane różnicami w strukturze wewnętrznej skały i składu, aby zapewnić dokładność i stabilność wyników pomiaru. Jednocześnie sprzężenie zwrotne fali wyraźne i niezakłócone jest również kluczowe dla dokładnego obliczania grubości skały i prędkości dźwięku. Dlatego podczas przygotowywania się do testowania próbek skały konieczne jest wybranie odpowiedniej sondy, aby zapewnić wydajność procesu pomiaru i dokładność wyników.
Próbki skał otrzymane tym razem są blokowe i podobne do marmuru, które można przetestować za pomocą miernika grubości ultradźwiękowej PM5 Gen2 z sondy styku 0,5 MHz.
Proces pomiaru
Próbki skały, które należy zmierzyć, można przygotować w różnych kształtach i rozmiarach, o ile mają dwie płaskie, równoległe powierzchnie, które mogą być sprzężone przez sondy. Zasadniczo próbka jest cylindryczna lub blokowa, a średnica lub szerokość próbki powinna być większa niż rozmiar opłatek zastosowanej sondy.
W procesie pomiaru, aby zapewnić dokładność i niezawodność wyników, należy zwrócić uwagę na dostosowanie parametrów, zwłaszcza wycisza. Ze względu na charakterystykę skał zastosowanie sond o niskiej częstotliwości będzie miało szeroki początkowy impuls i bałagan, które znacznie zakłócają zmierzony kształt fali, gdy wzmocnienie jest wysokie. W takim przypadku konieczne jest dostosowanie parametrów wyciszania, odpowiednio zwiększenie wyciszania, ukrycie kształtu fali zakłócającej i poprawnie skłonić instrument do dolnego echa próbki.