Ультразвуковим методом

1. Мета і завдання роботи

Метою роботи є засвоєння методики визначення швидкості пружних хвиль в лабораторних умовах.

Задача роботи – визначити швидкості поздовжніх хвиль у зразках гірських порід ультразвуковим методом.

2. Основні положення

Визначення швидкості ультразвукових хвиль зводиться до визначення часу t проходження ультразвукових імпульсів крізь зразки породи відомої довжини L або до установлення часу запізнювання ехо-сигналу

Vp=L/t. (1)

Швидкість Vp дорівнює швидкості Vpм поздовжніх пружніх хвиль в безмежному середовищі (масиві), якщо виконується умова d/l³1 (де d – діаметр циліндричного зразка; l - довжина ультразвукової хвилі). При d/l<0.3 виміряна швидкість Vpст в стержні породи буде меншою, ніж Vpм. Величина відношення Vpм/Vpст залежить від коефіцієнта Пуассона

. (2)

При значеннях 0.3£d/l<1 знайдена швидкість може відрізнятися як від швидкості в масиві, так і від швидкості в стержні.

Ультразвуковий прилад УК-15П уявляє собою електронно-акустичний пристрій, який вимірює час проходження ультразвуковим імпульсом відомої бази. В приладі передбачена можливість зміни крока дискретизації часу прийнятих ультразвукових коливань 10 мкс або 1 мкс. Крок в 1 мкс використовується на малих базах для підвищення точності.

3. Порядок проведення роботи

3.1. Перед початком проведення роботи необхідно ознайомитися з правилами охорони праці та пожежної безпеки при роботі з ультразвуковим приладом УК-15П.

3.2. Підготувати прилад до роботи:

- під¢єднати до входу ²(®² прилада випромінювач УЗК, до входу ²®)² - приймач УЗК;

- органи управління повинні займати положення:

КНОПКА ²1 ms² НАТИСНЕНА

КНОПКА ²ПОМЕХОЗАЩИТА² ВІДТИСНЕНА

КНОПКА ²УСИЛЕНИЕ² ВІДТИСНЕНА

3.3. Включити прилад.

3.4. Виконати корекцію систематичної похибки на стандартному зразку (згідно величини часу, вказаному на його бічній поверхні). Корекцію виконують ручкою ²Ñ².

3.5. Для вимірювання часу на зразках гірських порід необхідно:

- виконати п. 3.2., 3.3;

- установити перетворювачі на бічних поверхнях зразка, попередньо змащених контактною рідиною;

- при наявності стійких показань зафіксуйте результат вимірювання часу;

- якщо час розповсюдження сигналу перевищує 999,9 мкс, перемикач періода кореляції установити в положення ²10 ms².

3.6. Виміряти довжину зразка і обчислити швидкість пружних хвиль.

3.7. Визначити довжину l ультразвукових хвиль (f=60 Кгц), перевірити виконання умови 0.3£d/l<1, зробити висновок про близькість знайденої швидкості до Vрм.

3.8. Звіт з лабораторної роботи повинен містити короткі відомості про ультразвуковий метод, результати вимірів швидкості, висновки по роботі.

4. Питання для самоконтролю

1. Суть ультразвукового методу.

2. Як впливають розміри зразка на результати визначення швидкості пружних хвиль ультразвуковим методом?

3. При якій умові швидкість, виміряна ультразвуковим методом, відповідатиме швидкості пружних хвиль в масиві гірських порід?

Дата добавления: 2015-07-12