Способ акустического исследования образцов горных пород и руд

Способ акустического исследования образцов горных пород и руд

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

пп 4484!2

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 29.05.73 (21) 1923004/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.10.74. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 27.06.75 (51) М. Кл. G 01v 1/00

1осударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 550.834(088,8) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Л. С. Прицкер

Казахский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института разведочной геофизики (54) СПОСОБ АКУСТИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ОБРАЗЦОВ

ГОРНЫХ ПОРОД И РУД

Изобретение относится к области геофизических исследований и может быть использовано для определения коэффициента поглощения упругих колебаний звуковой частоты в горных породах и рудах по керну буровых скважин.

Известны резонансные способы определения звукопоглощающих свойств горных пород и руд, позволяющие определить величину обратной механической добротности Q по ширине резонансной кривой 2hf и резонансной частоте образца (р при возбуждении в нем продольных, поперечных или крутильных колебаний по формуле

2hf

При этом считается, что величина Q соответствует тангенсу потерь tgcp и связана с декрементом затухания б и коэффициентом поглощения упругих колебаний а следующей зависимостью

Ь а1 с ч к ж где с — скорость распространения колебаний, f — частота.

При исследовании резонансным способом образцу придают форму тонкой пластины или стержня, обработанный образец подвешивают на нитях и в нем возбуждают колебания на различных частотах; строят резонансную кривую и по ней определяют значения

2Л/, 4, Q т и а.

Однако при использовании резонансных способов определения внутреннего трения необходимо предварительно обрабатывать каменный материал для придания образцам формы тонкой пластины или тонкого стержня. Кроме того, необходимо исключить влияние упругих элементов излучателя и приемника звука на измеряемые параметры.

15 Известны также амплитудные способы, которые сводятся к определению амплитуды колебаний А при различных расстояниях r между излучателем и приемником и позволяют определять коэффициент:поглощения упругих колебаний а по формуле

In А1 — In A а=

r — r, Амплитудные способы дают возможность

25 оценить коэффициент поглощения однородных сред в естественных условиях и используются при геофизической разведке (сейсморазведке, акустическом просвечивании) . Эти способы требуют идентичности уровня вводимого в

30 среду излучения и из-за технических труд448412

Составитель Э. Терехова

Техред Н. Куклина

Корректор Н. Аук

Редактор И. Орлова

Заказ 1067/17 Изд. Мо 1208 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, д. 2 ностей обеспечения этого условия при измерениях на образцах не иопользуются.

Цель изобретения — упростить подготовительные и измерительные операции, повысить точность измерения и снизить себестоимость работ по исследованию звкопоглощающих свойств горных пород и руд.

Цель достигается тем, что частота /р собственных колебаний излучателя звука определяется помимо геометрических размеров и упругих параметров самого излучателя импедансом среды, на которую акустически нагружен излучатель.

В отличие от существующих способов предлагаемый способ использует смещение резонансной частоты самого излучателя Afp и позволяет определять коэффициент поглощения звука в образцах а по величине относительного смещения резонансной частоты Afp(fp.

При исследовании по предлагаемому способу определяют собственную частоту излучателя fp при работе его без нагрузки (в воздухе). Отбирают образцы керна и их торцам придают при необходимости ровную поверхность для прижатия излучателя. Затем образец прижимают к излучателю и определяют резонансную частоту излучателя, акустически нагруженного на образец. Определяют относительное смещение резонансной частоты

Afp//р и по формуле

;«Са ЛУ, робо fp где p„C„ — волновое сопротивление образца; раСе — волновое сопротивление излучателя, определяют обратную величину механичесI0 кой добротности образца Q, декремент затухания б и коэффициент поглощения звука в образце к на частоте резонанса.

Предлагаемый способ может найти широкое применение и дать экономический эффект

15 вследствие простоты подготовительных и измерительных операций, высокой |производительности и точности.

Предмет изобретения

20 Способ акустического исследования образцов горных пород и руд, основанный на измерении резонансной частоты излучателя, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности исследования, измеряют

25 резонансную частоту излучателя в воздухе и при акустической нагрузочке его на образец и по относительному смещению резонансной частоты определяют звукопоглощающие свойства образца.