超声波的问题
超声波在岩石类固体介质中到底可以最多传播多远的距离,能传播几百米么?为什么 声波在介质中传播时,随着传播距离的增加,能量逐渐衰减,其衰减的程度与声波的扩散、散射及吸收等因素有关。其声压和声强的衰减规律为式中:Px、Ix——距声源x处的声压和声强; ?
x——声波与声源间的距离; ?
α——衰减系数,单位为Np/cm(奈培/厘米)。
声波在介质中传播时,能量的衰减决定于声波的扩散、散射和吸收。 在理想介质中,声波的衰减仅来自于声波的扩散, 即随声波传播距离增加而引起声能的减弱。
散射衰减是指超声波在介质中传播时,固体介质中的颗粒界面或流体介质中的悬浮粒子使声波产生散射,其中一部分声能不再沿原来传播方向运动,而形成散射。散射衰减与散射粒子的形状、尺寸、数量、 介质的性质和散射粒子的性质有关。
吸收衰减是由于介质粘滞性,使超声波在介质中传播时造成质点间的内摩擦,从而使一部分声能转换为热能,通过热传导进行热交换,导致声能的损耗。 高频弹性波衰减的比较快,超声波在饱和流体多孔介质(地下岩层)中只能传播几个厘米。对于其它材料的具体数据我还不知道。低频波就可以传的远一些,比如地震的次声波传播的距离时千米量级的。 我想用20khz~25khz的超声波信号对煤层岩体构造进行分析,需要一定深度的探测距离,但是不知道其衰减系数,不知道它的探测距离是不是足够,谢谢
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