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XG-Ⅰ懸掛式波速測井儀/波速測試儀說明書

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XG-I懸掛式波速測井儀/波速測試儀/波速測井儀/波速檢測儀/波速儀

(可測試地脈動、縱波波速、橫波波速)

 

懸掛法波速儀——國內(nèi)*,號:CN200420016796.1 ,優(yōu)點是不用錘擊,一發(fā)2收,單人即可完成操作,省時方便。

鏈接:http://www.patent-cn.com/G01H/CN2733325.shtml

 

*章  XG-Ⅰ懸掛式波速測井儀簡介

一、懸掛式波速測井法原理

波速測井是利用放置到鉆孔中的傳感器接收到震源傳來的S波信號到達時間(初至),來確定鉆孔所在處地層波速的一種方法。

XGI型懸掛式波速測井儀是一套三通道高分率、數(shù)字化的測井儀器,具有分時采樣,迭加、濾波、信號增強、抑制噪聲以及現(xiàn)場實時計算,顯示實測波形和測試結(jié)果等功能。


該儀器電路原理框圖如圖1所示,其基本組成有以下6個部分(其中微機為配套設備):濾波放大部分;多路電子轉(zhuǎn)換開關;A/D轉(zhuǎn)換器;邏輯控制器;微機控制系統(tǒng)及其屏幕顯示部分;內(nèi)部檢測電路(未列入框圖)。

 

圖1  電路原理框圖

儀器的工作過程如下:由電源供給脈沖電流,使磁震源激發(fā)產(chǎn)生沿井壁地層傳播的P、S波,檢波器接收   波的振動信號并轉(zhuǎn)換成電信號,然后傳輸?shù)絻x器的前置放大和濾波部分,先進行可變增益的放大以達到足夠的信噪比,再進行各種濾波(高低通、諧波抑制等),并由多路電子轉(zhuǎn)換開關將兩道并行的已放大的模擬信號進行采樣保持,變?yōu)橐宦反械碾x散脈沖信號,此脈沖信號被放大到模/數(shù)轉(zhuǎn)換器要求的幅度范圍內(nèi),經(jīng)速逐次逼近式AD轉(zhuǎn)換器進行量化(數(shù)字化),轉(zhuǎn)換為相應的數(shù)字信號,這些信號由微機統(tǒng)一控制,經(jīng)邏輯控制電路實現(xiàn)各種功能的選擇與控制,將數(shù)字化后的數(shù)據(jù)按規(guī)定格式存入微機硬盤內(nèi),同時原始波形曲線以及分析和處理后的結(jié)果在微機顯示屏上進行顯示,結(jié)果還可由打印機打印出來。

XG-型懸掛式波速測井儀主要由主機、井中懸掛式探頭及連接電纜等組成。井中懸掛式探頭(圖2),主要由全密封(防水)電磁式激振源、兩個獨立的全

波速測井儀用于工程地質(zhì)勘查主要解密封檢波器及高強度連接軟管等組成。當震源向井壁作一沖擊力后,沿井壁地層就有P波和S波傳播,在井孔震源下方懸掛有兩個檢波器, S波傳播到檢波器位置時,通過井液耦合檢波器就可以把S波的初至時間和振動波形轉(zhuǎn)換成電信號,由記錄儀器記錄下來。由兩道S波的初至時間差可計算出兩道間地層的波速值。

二、波速測井儀的應用決以下地質(zhì)問題:

1. 地層的劃分

一般情況下,不同的地層具有可分辨的波速差異,利用波速的變化,可以得到各地層的厚度及彈性波的傳播速度,傳播速度的大小直接反映了地層的“軟”“硬”程度。因此,可以對地層進行劃分,并確定地基的持力層。

2. 研究土的工程性質(zhì)

除直接用VS描述土的工程性質(zhì)外,還可利用VS與某些物理力學參數(shù)的關系計算工程上常用的工程性質(zhì)指標。

3. 為抗震設計提供參數(shù)

劃分場地土類別,判別地基土液化,研究地基振動特性等。

4. 劃分巖石風化層

當巖石風化后,因其組織結(jié)構(gòu)被破壞,礦物成分發(fā)生變化,裂隙發(fā)育,巖體破碎,造成其波速降低。根據(jù)其波速的不同,即可劃分巖石的風化程度。

三、XG-Ⅰ型懸掛式波速測井儀的特點

1. 將振源和檢波器同時放入井孔中,擺脫了笨重的地面敲擊震源,實現(xiàn)了波速測井設備的輕便化;

2. 由相距1.0m的兩個檢波器接收S波的傳播信號,為一發(fā)兩收裝置,避免了震源——儀器系統(tǒng)的延時引起的波速計算誤差,提高了波速測試的精度;

3. 采用互相關法計算橫波速度,實現(xiàn)了波速測井自動化;

4. 不受場地條件限制,受周圍環(huán)境影響較??;

5. 鉆孔較深時,不再需要多次迭加就能得到滿意的結(jié)果;

6. 現(xiàn)場可直接計算并顯示波速值,提高了的工作效率;

7. 操作界面漢字顯示,儀器操作、資料處理和報告編寫對專業(yè)技術(shù)要求不高,一般技術(shù)人員均可掌握。

第二章  系統(tǒng)配置及功能

一、系統(tǒng)配置

XG-Ⅰ型波速測井儀是自動化程度較高的剪切波波速測試設備,主要配置如下:

主機、井中懸掛式探頭及連接電纜等組成(見圖3)。

圖3   XG-Ⅰ型波速測井儀系統(tǒng)

二、主要技術(shù)指標

1. 主機主要技術(shù)指標

數(shù):13道可選;

采樣間隔:0.003ms10ms可選;

采樣點數(shù):51216384可選;

各道時間一致性:≤1個采樣間隔;

各道振幅一致性:<3%;

頻率范圍:11000Hz;

前放增益:1860dB可選;

A/D轉(zhuǎn)換精度:14位;

輸入阻抗:10kΩ

觸發(fā)方式:脈沖、通斷;

延時:08000ms可選。

2. 主機整體指標

適用環(huán)境:-1040;功耗:約3.6W

電源:內(nèi)置12V+48 V蓄電池,充電器輸入電壓220V±10%;

尺寸:46cmL)×25cmW)×29cmH)。

3. 探頭主要技術(shù)指標

懸掛式井中檢波器:

圓柱狀金屬全密封結(jié)構(gòu),內(nèi)置2個檢波器和1個電磁式激振源。檢波器:固有頻率60Hz,靈敏度:30V/m/s;

重量:約55kg(含110m電纜)。

電磁式激振源指標:直流48V,電流≤6A;尺寸:φ70mm

地脈動檢波器(選配):

頻帶0.5100Hz;靈敏度:1000mv/mm/s

 

關鍵詞:場地振動測試儀/剪切波波速測試儀/波速測試儀/波速儀/波速測井儀/剪切波/波速/測井儀/剪切波探頭/剪切波三分量探頭/三分量探頭(剪切波速測試)/三分量檢波器/井中三分量檢波器/剪切波速探頭/地震儀

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