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为什么低应变动力检测时很多i类桩不能检测到明显的桩底反射波? 信号能量强反射界面衰减

2020-07-20知识18

什么是超声波的衰减?引起超声衰减的主要原因有哪些 超声波在实际传播过程中,会遇到诸多因素的影响,而产生不同程度的衰减,超声波的衰减主要有散射、扩散、和吸收三种。如果遇到某些障碍物时,部分超声波将无法再按照原来的传播方向进行运动,这时超声波就会出现散射衰减,散射衰减和传播物体的材质有关,如果超声波在固体中进行传播,散射衰减会随之减弱,而如果是在空气当中,超声波的生波会随之增强,而在液体中传播的衰减率,则介于固体和液体之间。而常见的扩散衰减则与传播介质的密度无关,扩散衰减主要与超声波在介质中的距离有关,顾名思义,只要超声波在物体内部传播的距离越长,那么超声波就会逐渐衰减,直至消失。另外,还有一种较常见的超声波衰减形式,叫做吸收衰减,由于超声波在物体中进行传播时,或多或少的都会使物体内部产生震动,这种因接触而产生的震动会产生摩擦力,随着传播时间的增加,超声波会与物体间摩擦起热,在这种热能的阻碍下,超声波的能量就会逐渐减弱,最终被完全吸收。为什么井眼内渗透层,裂缝界面处声波会发生衰减和反射 这是声波测井的原理。“周波跳跃”现象的影响在一般情况下,声速测井仪的两个接收换能器是被同一脉冲首波触发的,但是在含气疏 松地层情况下,地层大量吸收声波能量,声波发生较大的衰减,这时常常是声波信号只能触 发路径较短的第一接收器的线路。而当首波到达第二接收器时,由于经过更长的路径的衰减 不能使接收器线路触发。第二接收器的线路只能被续至波所触发,因而在声波时差曲线上出 现“忽大忽小”的幅度急剧变化的现象,这种现象就叫周波跳跃,如图 2-2-10 所示。在泥 浆气侵的井段、疏松含气砂岩、井壁坍塌及裂缝发育的地层,由于声波能量的严重衰减,经 常出现周波跳跃现象。实际工作中,常利用“周波跳跃”现象,判断裂缝发育地层和寻找气 层。跟没有方位分辨率的水泥胶结评价测井仪不一样的是:USI测井仪可以提供方位分辨率的测量结果,以便探测各方位上的水泥胶结质量。USI径向声波脉冲把套管和水泥间的微循环空间对水泥胶结质量评价的影响减至最小。换能器发射频率在195到650kHZ的超声波脉,然后转换到接收方式。超声波脉冲通过井内流体传播,然后撞击套管内壁(如图2-2-16所示)。大部分超声波脉冲的能量被套管反射回换能器,剩余的能量折射进套管.。信号衰减的问题 。常用的超5类双绞网线,大品牌行货产品,100米为有效极限长度。但实际应用时,也有人用AMP品牌优质网线加长到130米,也可以基本保持正常上网。而有些质量很差的杂牌网线或假冒名牌线,60米就出现严重信号衰减,造成经常断网掉线故障。衰减全反射的基本原理 入射面内偏振的单色平面光波在密-疏媒质的界面上全反射时,光疏媒质中所形成的迅衰场(见衰减波)能量可以被耦合到金属或半导体的表面上而使表面等离激元(SP)或表面极化激元共振激发。全反射的光强因而会发生剧邃衰减的现象。利用光学中的迅衰场与SP相耦合衰减全反射方法是在1968年由A.奥托提出。奥托利用棱镜的全反射以产生迅衰场,并且由于迅衰场具有沿棱镜法线方向指数衰减的性质,所以被研究的表面必须与棱镜的全反射面相贴近到小于微米的空隙时才有可能使迅衰场的能量耦合到表面上。这种安排被称为奥托装置(图1)。1971年E.克雷奇曼把厚度约为500┱的金属薄膜,直接蒸镀到棱镜的全反射面上,也同样获得了在金属-真空(或其他媒质)界面上对SP的耦合,这种安排被称为克雷奇曼装置(图2)由于SP的激励是沿界面传递的,入射光的波矢沿界面的分量与SP的波矢相匹配时才能满足共振激发的条件,这时候入射光的能量可以通过迅衰场而耦合到SP使之激励,而反射率应为100%的全反射光强因而受到了严重的衰减。匹配可以通过改变入射角或改变入射光的波长来实现。反射率随入射角或波长改变的曲线称为衰减全反射谱(ATR谱,图3)。SP的激发反映在ATR谱中为一具有洛伦兹线型的。

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