Способ определения скорости распространения акустических волн в пористой среде



Способ определения скорости распространения акустических волн в пористой среде
Способ определения скорости распространения акустических волн в пористой среде
Способ определения скорости распространения акустических волн в пористой среде
Способ определения скорости распространения акустических волн в пористой среде
Способ определения скорости распространения акустических волн в пористой среде
Способ определения скорости распространения акустических волн в пористой среде
Способ определения скорости распространения акустических волн в пористой среде
G01N29/07 - Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы (G01N 3/00-G01N 27/00 имеют преимущество; измерение или индикация ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн вообще G01H; системы с использованием эффектов отражения или переизлучения акустических волн, например акустическое изображение G01S 15/00; получение записей с помощью способов и устройств, аналогичных используемым в фотографии, но с использованием ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн G03B 42/06)

Владельцы патента RU 2573620:

Шлюмберже Текнолоджи Б.В. (NL)

Изобретение относится к области акустического анализа пористых материалов и может быть использовано для исследования образцов керна. Согласно предложенному способу определения скорости распространения акустических волн в пористой среде облучают по меньшей мере два образца пористой среды, имеющих разную длину, акустическими волнами, возбуждаемыми источником. Для каждого образца регистрируют время прихода волны от источника акустических волн к приемнику и определяют скорость распространения акустических волн на основе анализа изменений времени прихода волны по отношению к изменению длины образцов. Технический результат - повышение точности определения скорости распространения волн. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области акустического анализа пористых материалов, в частности образцов керна.

Определение скорости распространения акустических волн на образцах керна является одной из важных процедур в исследовании керна. Скорости распространения продольных и поперечных волн характеризуют упругие свойства образца и могут сравниваться со скоростями, замеренными каротажными приборами в пластах, из которых извлечены образцы керна. Скорость распространения упругой волны является важной характеристикой пород, так как зависит от наличия порового пространства и структуры трещин в пласте. Поэтому получение информации о скоростях распространения упругих волн необходимо для верной характеризации пород коллектора на месторождениях углеводородов.

Для определения скорости распространения упругих волн в керне применяется стандартная лабораторная установка (см., например, Е. Fjaer, R.M. Holt, P. Horsrud, A.M. Raaen & R. Risnes, "Petroleum Related Rock Mechanics", p. 261-262, Elsevier B.V., 2008, или ASTM D2845 - 08 Standard Test Method for Laboratory Determination of Pulse Velocities and Ultrasonic Elastic Constants of Rock).

Принцип измерения скорости основан на замере времени пробега волн по одному образцу керна известной длины. Для измерения времени пробега источник и приемник упругой волны закрепляют на противоположных краях образца керна. В качестве источника используют пьезокерамический элемент, возбуждающий на границе образца керна упругое колебание. В качестве приемника используют пьезокерамический элемент, преобразующий колебания стенки керна в электрический сигнал. Сигнал с приемника цифруется и записывается в файл с целью визуального или компьютерного анализа записи.

Время, прошедшее от подачи сигнала источником до момента регистрации сигнала приемником, измеряется и служит основой для определения скорости распространения упругой волне в образце керна. Для определения скорости продольной волны (Р) используют источник, возбуждающий продольные колебания. Для измерения скорости поперечной волны (S) служит источник, возбуждающий сдвиговые колебания. Оба типа источников неидеальны и вместе с основным типом волн Ρ или S возбуждаются все типы волн.

При обработке зарегистрированных приемниками записей визуально или с помощью программы определяют время пробега волны на образце. Для того, чтобы определить время пробега волны, необходимо проанализировать возбуждаемый источником акустический сигнал и выбрать его начало. Форма волны, возбуждаемая источником, как правило, не простая и имеет больше одного максимума. При этом ошибка в выборе начальной фазы сигнала существенно искажает результаты измерения скорости.

Использование точного отсчета начала сигнала приводит к появлению ошибок определения скорости, связанных с неточностью измерений - наличием шумов как аппаратурных, так и акустических. Наиболее чувствительны к ошибкам и наличию шумов измерения скорости поперечных волн. Поперечная волна приходит на больших временах, когда продольные волны в образце керна образовали поле помех за счет переотражений и всевозможных нерегулярных помех. Интерференция прямой поперечной волны с помехами не позволяет однозначно и точно выделить момент прихода, что приводит к существенным погрешностям в измерениях.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в повышении точности определения скорости распространения волн, а также в увеличении помехоустойчивости и упрощении интерпретации измеренных данных. При этом предлагаемый способ не чувствителен к изменению формы сигнала источника и выбору момента вступления приходящей волны.

В соответствии с предлагаемым способом осуществляют облучение по меньшей мере двух образцов пористой среды разной длины акустическими волнами, возбуждаемыми источником. Для каждого образца регистрируют время прихода волны от источника акустических волн к приемнику и определяют скорость распространения акустических волн на основе анализа изменений времени прихода волны по отношению к изменению длины образцов.

Анализ изменений времени прихода волны может быть осуществлен во временной области, с использованием оператора сэмбланс, или в частотной области, с использованием метода Прони.

Образцы пористой среды разной длины могут быть получены путем последовательного уменьшения длины одного образца.

Предпочтительно набор длин образцов представляет собой последовательность, увеличивающуюся с постоянным шагом.

Акустические волны могут представлять собой продольные или поперечные волны.

В качестве образца пористой среды может быть использован керн горной породы.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана установка для измерений на наборе образцов керна, на фиг. 2 - полученный в результате измерений набор записей для шести образцов различной длины, на фиг. 3 представлен результат определения скорости распространения продольной волны во временной области, основанного на оценке «сэмбланса», на фиг. 4 - результат определения скорости распространения продольной волны, выполненного в частотной области на основе метода Прони.

Для того, чтобы сделать процесс измерения более точным и помехоустойчивым, предлагается применить новый подход к определению скоростей упругих волн, базирующийся на сравнении записей акустических измерений на коллекции образцов различной длины. При относительном измерении времени пробега на образцах керна различной длины оценивается не абсолютное время, а разница замеров на нескольких образцах. В связи с этим измеряемая скорость не зависит от начальной отметки времени. Отсутствие ошибок в отметке момента и увеличение статистики измерений позволяет увеличить точность метода и упростить и автоматизировать интерпретацию измеренных данных.

Для реализации предлагаемого метода измерений можно использовать стандартную установку акустических измерений. Для проведения измерений выбирают не менее двух образцов керна различной длины. Можно взять один образец и проводить последовательные измерения, уменьшая длину образца (отпиливая или стачивая его). На фиг. 1 показана установка для наблюдения на N образцах керна различной длины. При проведении эксперимента используют источник 1 - пьезокерамические излучатель и приемник 2 - детектор, необходимые для возбуждения упругой волны в образце 3 и записи колебаний. Источник 1 и приемник 2 располагают на двух противоположных плоскостях цилиндрического образца 3 керна, закрепленного в кернодержателе 4. Крепление источника и приемника к образцу керна может быть различным. Оно определяется конструкцией лабораторного оборудования. Важно, что контакты между источником и образцом керна и приемником, и образцом керна были жесткие и не имели зазоров. Жесткий контакт предотвращает поглощение упругой энергии при возбуждении и регистрации, а также минимизирует уровень помех в эксперименте.

В результате измерений, проведенных в отношении образцов 5 различной длины, получают набор записей, каждая из которых соответствует своей длине образца (см. фиг. 2). Данные измерения могут проводиться при возбуждении сигналов излучателями различного типа. Важно то, что в результате измерений получают набор записей, по которым можно оценивать различие во временах пробега упругих волн от источника в приемник.

По набору записей проводится обработка, предусматривающая измерение не абсолютных значений времен, а только изменения времен прихода волн на записях, зарегистрированных при различных геометрических размерах керна или различающихся между собой по каким-либо другим параметрам.

Определение скорости распространения акустической волны выполняют на основе определения изменений времен прихода (наклона оси синфазности фиг. 3) по отношению к изменению длины образца.

Преимущество многократных замеров основано на том, что выбранная волна Ρ или S на различных замерах (трассах) имеет одинаковую форму записи и различается по времени прихода, за счет различия в расстояниях излучатель-детектор или изменения свойств среды. Выделение всех времен (годографа) одновременно на всех записях может быть реализовано различными методами. Все методы могут быть классифицированы на два типа. В одном случае обработка наблюдений выполняется во временной области, для второй группы алгоритмов обработка наблюдений выполняется в частотной области, после проведения преобразования Фурье наблюденных данных.

Один из возможных алгоритмов анализа во временной области базируется на поиске максимума функционала, называемого сэмбланс:

В данной формуле реализован расчет оценки S(ti, Δt) по набору наблюдений un(t). Здесь t отражает изменение времени, n номер наблюдения, Δt контролируют изменение времени или сдвиг момента прихода волны при изменении номера наблюдения. Анализу подлежит набор записей из N замеров. Внешнее суммирование, как в числителе, так и в знаменателе имеет смысл осреднения по времени в окне из Μ отсчетов. Внутренняя сумма в числителе и знаменателе предполагает суммирование сигналов с различными сдвигами Δt. Сдвиг является параметром перебора и отображает зависимость оценки сэмбланс от искомой скорости волны:

где x определяет изменение расстояния излучатель-детектор между двумя наблюдениями. То есть параметр скорости V фактически является параметром наклона графика времен прихода (годографа) анализируемой волны. Обычно считается, что форма сигнала приходящей полезной волны, а также уровень и частотный состав помех заранее неизвестны, поэтому формула (1) расчета оценки S(ti, Δt) может измениться, при этом смысл оценки энергии волны, вдоль набора различных наклонов годографа сохраняется.

Анализ скоростей акустической волны в частотной области базируется на измерении наклона годографа, пропорционального значению скорости (2). Метод Прони является одним из известных подходов к численной реализации данной процедуры (W. Lang, A.L. Kurkjian, J.H. McClellan, C.F. Morris, T.W. Parks, "Estimating slowness dispersion from arrays of sonic logging waveforms, "Geophysics, vol. 52, p 530-544, 1987). Метод Прони и его модификации основаны на частотном разложении волнового поля с использованием Фурье преобразования.

Если как ранее обозначим наблюдения на серии образцов керна за u(xn, t), где t - время регистрации, а n определяет номер наблюдения. Координата xn обычно изменяется с постоянным шагом (xn=х0+Δх). Разложение в спектр Фурье выполняется для сейсмограммы, состоящей из N-трасс. Для каждой трассы, зарегистрированной в точке приема xn, преобразование Фурье несет информацию о всех волнах, измеренных при данном физическом наблюдении на керне:

Для каждой трассы (n) и фиксированной частоты (ω) плоская волна будет представлена гармонической составляющей с амплитудой а i и фазовым сдвигом ki, зависящим от наклона волны на исходном волновом поле. Поэтому поле на заданной частоте ω0 будет иметь вид:

Число p определяет количество регулярных волн в анализируемом поле. Через наклон волны определяется скорость (Vi) или интервальное время пробега (si) (медленность)

В работах Hsu K., Baggeroer А.В. Application of the maximum likelihood method (MLM) for sonic velocity logging: 1986. Geophysics, 51, 780-787, и R. Kumaresan and D.W. Tufts, "Estimating the parameters of exponentially damped sinusoids and pole-zero modelling in noise," IEEE Trans. Acoustics, Speech, Signal Processing, vol. 30, pp. 833-840, 1982, показано, что при аппроксимации спектра набором ρ комплексных экспонент, аргументы экспонент (полюса) являются общими собственными значениями пары матриц, или решением матричного уравнения:

,

где матрицы U0 и U1 сформированы из значений u(n) таким образом, что:

По найденным при решении уравнения (6) значениям si из (5) определяются скорость Ρ или S волны для каждого значения частоты.

Результатом обработки измерений в предлагаемом методе является значение скорости, пересчитываемое из измеренных параметров по формуле (2) или по формуле (5) в зависимости от того, какой метод - временной или частотный - применялся для анализа наблюдений.

Таким образом, в отличие от стандартного метода, использующего одно измерение, для определения скорости используют одновременно все N измерений. Причем анализ наблюдений и определение скорости могут быть выполнены как во временной области, с использованием оценки сэмбланс, так и в частотной области с использованием метода Прони. При анализе данных могут быть применены другие методы преобразования данных, другие методики интерпретации. Принципиально новым является то, что определение скорости выполняется по набору измерений с использованием относительных изменений времен, вследствие чего получаемое значение скорости определяется устойчиво и с меньшей погрешностью.

Далее приведены примеры определения скорости акустических волн, выполненного во временной и частотной областях.

Обработка измерений во временной области:

Для того чтобы определить скорость акустической волны Ρ, необходимо по наблюденным данным (фиг. 2) рассчитать оценку сэмбланс. На фиг. 3 приведен пример измерения скорости распространения Ρ волны во временной области и представлен результат расчета сэмбланса S(ti, Δt). Вертикальная ось соответствует временной оси наблюденных колебаний и характеризует временное положение окна анализа (ti - в формуле (1)). Горизонтальная ось проградуирована в значениях скорости, которые пересчитаны из параметра Δt из (1), в скорости по формуле (2). Максимум разрастания, наблюдаемый на времени 5.86 мкс, имеет значение наклона, соответствующее скорости распространения продольной волны Ρ - 6250 м/с.

Оценка скорости получена для данных, в которых сигнал возбуждался источником продольной волны. В случае источника поперечной волны при использовании данной процедуры могут одновременно измеряться скорости поперечной и продольной волн. Однако с точки зрения помехоустойчивости оценок следует измерять скорость той волны, которую создает акустический источник.

Обработка измерений в частотной области:

Измеренные данные (фиг. 2) подвергают преобразованию Фурье по временной координате и разложению по методу Прони. На фиг. 4 приведен пример измерения скорости распространения Ρ волны в частотной области и показано распределение интервальных времен пробега (медленность) в зависимости от частоты. Использование метода Прони не отличается от того, каким образом метод используется в акустическом каротаже. Все известные из уровня техники возможные подходы и модификации метода Прони могут быть с успехом использованы для анализа данных, замеренных на наборе нескольких образцов керна.

1. Способ определения скорости распространения акустических волн в пористой среде, в соответствии с которым:
- осуществляют облучение по меньшей мере двух образцов пористой среды, имеющих разную длину, акустическими волнами, возбуждаемыми источником,
- для каждого образца регистрируют время прихода волны от источника акустических волн к приемнику, и
по полученному набору зарегистрированных времен прихода волн, каждое из которых соответствует своей длине образца, определяют скорость распространения акустических волн в пористой среде на основе анализа изменений времен прихода волн по отношению к соответствующим изменениям длины образцов.

2. Способ по п. 1, в соответствии с которым анализ изменений времени прихода волны осуществляют во временной области.

3. Способ по п. 2, в соответствии с которым анализ во временной области осуществляют с использованием оператора сэмбланс.

4. Способ по п. 1, в соответствии с которым анализ изменений времени прихода волны осуществляют в частотной области.

5. Способ по п. 4, в соответствии с которым анализ изменений времени прихода волны осуществляют с использованием метода Прони.

6. Способ по п. 1, в соответствии с которым образцы пористой среды разной длины получают путем последовательного уменьшения длины одного образца.

7. Способ по п. 1, в соответствии с которым набор длин образцов представляет собой последовательность, увеличивающуюся с постоянным шагом.

8. Способ по п. 1, в соответствии с которым акустические волны представляют собой продольные волны.

9. Способ по п. 1, в соответствии с которым акустические волны представляют собой поперечные волны.

10. Способ по п. 1, в соответствии с которым в качестве образца пористой среды используют керн горной породы.



 

Похожие патенты:

Использование: для анализа экологического состояния морской среды. Сущность изобретения заключается в том, что оптоакустический анализатор экологического состояния среды содержит импульсно-модулированный лазер, выходное окно которого направлено в сторону исследуемого образца, и регистрирующие акустические сигналы акустические пьезоприемники, при этом он снабжен оптоакустической ячейкой, состоящей из входной и выходной призм, между которыми образована кювета для исследуемого образца среды, а на внешней поверхности выходной призмы установлены два акустических пьезоприемника, один из которых расположен на оси линии, проведенной через центр облучаемой области перпендикулярно к оси лазера, а второй расположен под углом 50-80 градусов к этой оси.
Изобретение относится к строительству, а именно к способам контроля качества укладки бетонной смеси, и может быть использовано при операционном контроле качества выполнения строительно-монтажных работ при бетонировании бетонных и железобетонных конструкций.

Изобретение относится к устройствам для сбора данных при помощи акустических волн, в частности к фотоакустической томографии. Устройство содержит детектор, включающий множество регистрирующих элементов для приема на соответствующих приемных поверхностях акустических волн от области измерения объекта, причем приемные поверхности, по меньшей мере, некоторых из регистрирующих элементов, ориентированных под различными углами, зафиксированы относительно друг друга, блок сканирования для перемещения, по меньшей мере, одного из объекта и детектора, блок управления для управления блоком сканирования так, что регистрирующие элементы принимают акустические волны от области измерения и относительное положение объекта и области с самой высокой разрешающей способностью области измерения изменяется, причем область с самой высокой разрешающей способностью определена в зависимости от размещения регистрирующих элементов.

Использование: для определения эрозионной стойкости твердых микро- и нанообъектов при воздействии кавитации. Сущность изобретения заключается в том, что одну грань исследуемого объекта упрочняют, после чего проводят кавитационное воздействие в герметичной камере с жидкостью при избыточном гидростатическом давлении, обработку исследуемого объекта ведут гидроакустическим потоком при плотности мощности ультразвукового излучения, достаточной для нахождения исследуемого образца во взвешенном состоянии, оценивают эрозионную стойкость по состоянию рельефа поверхности, его геометрическим и объемным параметрам по сравнению с первоначальным состоянием объекта.

Предлагаемое устройство относится к ультразвуковой контрольно-измерительной технике и может быть использовано в приборах контроля расхода высокотемпературных жидких и газовых потоков.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для тестирования жидкости, используемой как восстановитель, в связи с очисткой выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания.

Использование: для измерения акустического сопротивления материалов. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для измерения акустического сопротивления твердых материалов, содержащее первый и второй ультразвуковые преобразователи, предназначенные для контактирования через эталонную среду с исследуемым материалом и контрольной средой соответственно, ультразвуковой генератор, первый и второй выходы которого соответственно подключены к первому и второму ультразвуковым преобразователям, делитель и блок функционального преобразования, при этом второй вход делителя подключен ко второму ультразвуковому преобразователю, а выход делителя связан с блоком функционального преобразования, при этом первый вход делителя подключен к первому ультразвуковому преобразователю, между выходом делителя и входом блока функционального преобразования введена цепочка последовательно соединенных блоков: вычисления обратной величины и экспоненциального преобразования, а блок функционального преобразования реализует заданную функциональную зависимость или в устройство введена цепочка последовательно соединенных блоков: вычисления обратной величины, аналогового инвертирования и экспоненциального преобразования, причем блок функционального преобразования в этом случае реализует другую заданную функциональную зависимость.

Использование: для измерения акустического сопротивления однородных сред. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для измерения акустического сопротивления однородных сред содержит первый и второй ультразвуковые преобразователи, предназначенные для контактирования через эталонную среду с исследуемой и контрольной средами соответственно, ультразвуковой генератор, первый и второй выходы которого соответственно подключены к первому и второму ультразвуковым преобразователям, суммирующий каскад, входы которого подключены к первому и второму ультразвуковым преобразователям, делитель и блок функционального преобразования, связанный с выходом делителя, при этом в состав устройства введены дифференциальный усилитель и блок возведения в степень, причем первый вход дифференциального усилителя подключен ко второму ультразвуковому преобразователю, а второй вход этого усилителя подключен к первому ультразвуковому преобразователю, первый вход делителя подключен к выходу дифференциального усилителя, а второй его вход подключен к выходу суммирующего каскада, выход делителя подключен к входу блока возведения в степень, а выход последнего подключен к входу блока функционального преобразования, причем блок функционального преобразования реализует заданную функциональную зависимость.

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для измерения скорости звука в естественных водоемах. Предложен способ акустического мониторинга изменчивости параметров морских акваторий, заключающийся в формировании в морской среде акустической трассы распространения звука и обработке принятого приемным элементом трассы акустического сигнала, которой включает измерение скорости распространения звука, температуры и давления в образцовой зоне водоема на фиксированных горизонтах, свободной от загрязнений техногенного характера, при этом полученные значения измеренной скорости распространения звука являются эталонными значениями для данного водоема и заносятся в память вычислительного устройства средства акустического мониторинга, при формировании в морской среде акустической трассы распространения звука и обработке принятого приемным элементом трассы акустического сигнала, измерения скорости распространения звука выполняют при температуре и давлении, соответствующих температуре и давлению полученных эталонных значений скорости распространения звука на фиксированных горизонтах акватории исследуемого водоема.

Использование: для акустического согласования пьезоэлемента иммерсионного ультразвукового пьезоэлектрического преобразователя с контролируемой средой. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют формирование между пьезоэлементом и контролируемой средой протектора и размещение с другой стороны пьезоэлемента демпфера, при этом толщину пьезоэлемента и толщину протектора определяют исходя из резонансной частоты пьезоэлемента fпэ=(1,10÷1,12)f+(0,1÷0,2), где f - эффективная частота эхо-импульса, а материалы протектора и демпфера выбирают с акустическими сопротивлениями из диапазонов, удовлетворяющих определенным соотношениям.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения теплового потока, исходящего от теплонесущей текучей среды. Заявлен способ определения теплового потока (dQ/dt), исходящего от теплонесущей текучей среды (12), которая представляет собой смесь по меньшей мере двух различных текучих сред и которая протекает через пространство (11) потока от первого положения, где она имеет первую температуру (Т1), ко второму положению, где она имеет благодаря этому тепловому потоку (dQ/dt) вторую температуру (Т2), которая ниже, чем упомянутая первая температура (Т1). Плотность и удельную теплоемкость упомянутой теплонесущей текучей среды (12) определяют путем измерения скорости (vs) звука в упомянутой текучей среде, а упомянутые плотность и удельную теплоемкость упомянутой теплонесущей текучей среды (12) используют для определения теплового потока (dQ/dt). Также предложено устройство для реализации указанного способа, включающее средство для измерения дифференциальной температуры, средство для измерения абсолютной температуры, средство для измерения скорости звука в текучей среде, средство для измерения объемного расхода, а также блок оценки для определения теплового потока на основании полученных данных. Технический результат - повышение точности определения теплового потока, исходящего от теплонесущей текучей среды. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для оценки скорости поперечной волны. Сущность изобретения заключается в том, что средневзвешенное положение во времени рассчитано на основании замеров сдвига поперечных волн вдоль пути распространения. Взвешивание осуществляют, например, по сдвигу, наблюдаемому в моменты времени (230), отвечающие замерам, и оно соответствует времени прибытия поперечной волны в отвечающую замерам точку траектории распространения поперечной волны. В некоторых вариантах осуществления рассчитанные времена прибытия поперечных волн в соответствующие точки функционально связаны с известными расстояниями между местоположениями, что позволяет рассчитать групповую скорость поперечных волн. Полученную скорость можно использовать в качестве входных данных в известных алгоритмах оценки упругости при сдвиге среды, такой как ткани организма, для целей клинического диагноза и терапевтической оценки. Технический результат: повышение точности определения скорости поперечной волны. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средству оценки рентгеновского изображения. Фантом содержит пластинчатый элемент, имеющий на виде в плане четырехугольную форму и содержащий несколько областей, обладающих разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения. Блочные элементы расположены на пластинчатом элементе, причем каждый блочный элемент содержит несколько подобластей, обладающих разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения. Узлы проводов расположены на пластинчатом элементе, причем каждый узел проводов содержит несколько проволочных стерженьков, расположенных наклонно относительно одной стороны пластинчатого элемента. Изобретение позволяет проводить одновременную оценку рентгеновского изображения для частей, обладающих разными коэффициентами поглощения рентгеновского излучения. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: для определения формы индикатрисы рассеяния дефекта при ультразвуковом контроле. Сущность: заключается в том, что выполняют регистрацию пространственной огибающей эхо-сигналов от дефекта по точкам с известными координатами х точки выхода луча ПЭП и вычисляют нормированную функцию огибающей, которая связана с формой индикатрисы рассеяния, пространственную огибающую рассчитывают по времени прихода эхо-сигналов в произвольных точках. По времени прихода эхо-сигнала с максимальной амплитудой вычисляют глубину залегания дефекта, а координаты остальных точек выхода луча ПЭП вычисляют по времени прихода сигнала в этих точках и вычисленной глубине. Технический результат: обеспечение возможности разработки способа определения формы индикатрисы рассеяния дефекта, позволяющего автоматизировать процесс, повысить достоверность и точность измерений, а также надежность контроля. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Использование: для измерения коэффициента затухания ультразвуковых волн (УЗВ) в различных средах. Сущность изобретения заключается в том, что на первую поверхность образца устанавливают первый преобразователь, совмещенно подключенный к дефектоскопу, измеряют амплитуду второго донного импульса, устанавливают на противоположной поверхности образца соосно первому второй преобразователь, не подключенный к дефектоскопу, измеряют амплитуду первого донного импульса, подключают второй преобразователь к дефектоскопу взамен первого, не меняя положения преобразователей относительно контролируемого образца, измеряют амплитуду первого донного импульса, снимают с образца первый преобразователь, измеряют амплитуду второго донного импульса и по соотношению измеренных амплитуд судят о величине коэффициента затухания. Технический результат: повышение точности измерения коэффициента затухания ультразвуковых волн. 4 ил.

Изобретения относятся к медицинской технике, а именно к средствам применения ультразвука для бережного и быстрого нагревания образца. Способ анализа образца с использованием ультразвукового преобразователя состоит в управлении ультразвуковым преобразователем по меньшей мере на двух частотах, включающих в себя основную частоту и по меньшей мере одну альтернативную частоту, причем ультразвуковой преобразователь приводится в работу на основной частоте для генерации ультразвуковых волн, которые подлежат передаче внутрь образца, и на одной из альтернативных частот для генерации тепла в ультразвуковом преобразователе вследствие поглощения электрической мощности ультразвукового преобразователя, причем тепло используется для нагревания образца вследствие проводимости тепла, генерируемого в ультразвуковом преобразователе. Система содержит по меньшей мере один держатель образца, по меньшей мере один ультразвуковой преобразователь, который выполнен с возможностью теплопроводного соединения с образцом, вставленным в держатель образца, и блок управления ультразвуковым преобразователем, который выполнен с возможностью работать по меньшей мере на двух частотах и управлять ультразвуковым преобразователем на основной частоте и на одной из альтернативных частот для генерации тепла в ультразвуковом преобразователе. Использование изобретений позволяет обеспечить нагрев образца без повреждения и контролируемым образом. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для температурной компенсации в устройстве CMUT. Устройства CMUT используют во многих применениях, например, ультразвукового формирования изображения и измерения давления. Эти устройства работают посредством считывания изменения электрической емкости, вызываемого отклонением мембраны (32), содержащей один из пары электродов в устройстве, из-за ультразвукового воздействия или давления, приложенного к мембране. Устройство CMUT может быть восприимчивым к воздействиям изменения температуры. Технический результат - повышение точности получаемых данных. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 14 ил.

Использование: для моделирования операций неразрушающего контроля в реальных условиях с использованием синтетических сигналов. Сущность изобретения заключается в том, что измеряют контролируемые параметры, связанные с положением зонда в пространстве, и генерируют связанные с контролируемыми параметрами синтетические сигналы, соответствующие операции неразрушающего контроля, при этом указанное генерирование синтетических сигналов частично обусловлено конфигурацией, генерируемой генератором конфигурации, которая представляет собой виртуальный макет конструкции, и устанавливают соответствие между контролируемыми параметрами и синтетическими сигналами. Технический результат: обеспечение возможности обучения операторов для осуществления сложных операций неразрушающего контроля. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, устройствам исследований и может быть использовано для контроля характеристик преобразователей, применяющихся при мониторинге различных технических объектов. Устройство содержит излучающий элемент, монолитный блок, лазер, фотоприемное устройство, генератор, регистрирующее устройство и калибруемый сейсмоакустический преобразователь. В монолитном блоке выполнено отверстие. Калибруемый сейсмоакустический преобразователь установлен на монолитном блоке центром своей рабочей поверхности на отверстие. На центре рабочей поверхности калибруемого сейсмоакустического преобразователя закреплено зеркало. Излучающий элемент используется с отверстием и закреплен снизу монолитного блока. Отверстия монолитного блока и излучающего элемента установлены концентрично. Приемный модуль расположен в отверстии, не касаясь зеркала, а его выход соединен с помощью оптического волокна с оптическим разветвителем, фотоприемным устройством, лазером. Регистрирующие устройства подсоединены к выходу калибруемого сейсмоакустического преобразователя и фотоприемного устройства. Обеспечивается повышение достоверности и упрощение устройства. 1 ил.

Изобретение относится к геофизическим, в частности сейсмоакустическим, методам исследований и может быть использовано для калибровки характеристик сейсмоакустических преобразователей. Используют монолитный блок с двумя отверстиями малого диаметра симметрично от центра на диагонали. Устанавливают два - эталонный и калибруемый - сейсмоакустических преобразователя на монолитный блок центрами рабочих поверхностей на отверстия. Контролируют акустический контакт эталонного и калибруемого преобразователей с монолитным блоком. Определяют непосредственно смещение рабочих поверхностей эталонного и калибруемого сейсмоакустических преобразователей раздельно через отверстия интерференционными измерителями линейных перемещений. В качестве измерителей линейных перемещений используют многолучевые оптические интерферометры, которые развязаны с монолитным блоком, источником излучения, установленным на монолитном блоке. Возбуждают колебания так, чтобы смещения рабочих поверхностей эталонного и калибруемого сейсмоакустических преобразователей были одинаковы в один и тот же заданный момент времени. Затем измеряют электрические сигналы с выходов эталонного и калибруемого сейсмоакустических преобразователей, по которым проводят калибровку. Обеспечивается повышение достоверности калибровки сейсмоакустических преобразователей. 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-01-20 2016-01-20T19:54:07
Наверх