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申请/专利权人：天津商业大学

摘要：深海钻探取样保真岩心的超声波探测装置、联合探测装置和确定传播速度的方法，为了解决封装部底面是平齐端面导致的封装部与保真岩心抵接不够牢固，以及点接触式测量导致超声振动的透射传导能力不强，振动反射和能量衰减偏高的问题，要点是封装部的两端部中靠近保真岩心的一端部呈背离保真岩心内凹的弧形，所述封装部设置在端盖中并在所述端盖的槽孔中能沿封装部自身轴向移动，效果是可显著增大封装部与待测岩心接触面积，增强超声振动的透射传导能力，降低振动反射和能量衰减。

主权项：1.一种由深海钻探取样保真岩心的超声波探测装置确定超声波在保真岩心中传播速度的方法，其中，深海钻探取样保真岩心的超声波探测装置，包括超声波发生装置，用于产生超声波；超声波接收装置，用于接收所述超声波发生装置产生的超声波；高压腔体，包括壳体及由所述壳体形成容置保真岩心的容置腔；设置在所述高压腔体的至少一对相对的壳体上的两个端盖，所述端盖密封连接在高压腔体的对应壳体上，所述端盖具有槽孔；封装部，包括两端部，两端部中靠近保真岩心的一端部呈背离保真岩心内凹的弧形，所述封装部设置在端盖中并在所述端盖的槽孔中能沿封装部自身轴向移动；其中，设置在所述高压腔体的至少一对相对的壳体上的两个端盖中成对设置的封装部对称分布在保真岩心在径向上的相对两侧，一个封装部中承装所述超声波发生装置，另一个封装部中承装所述超声波接收装置；其特征在于，所述方法包括根据钻探取样作业水深，获取封装部的弧形端部的中心封装厚度，由公式1表示： d1表示封装部的弧形端部的中心封装厚度，h是钻探取样作业水深，水深与压力换算关系为1MPa100m，封装厚度耐压指数取0.1mmMPa；所述的封装厚度是弧形端部的弧形端面上的计算位置与超声波装置靠近保真岩心的端面设置成的水平端面之间的距离；由超声波发生装置发射超声波信号，超声波信号透射穿过承装超声波发生装置的封装部的弧形端部进入待测岩心，由待测岩心透射穿过承装超声波接收装置的封装部的弧形端部进入封装部中，并由封装部中的超声波接收装置接收超声波信号；根据封装部的弧形端部的中心封装厚度和计算位置距离封装部中心轴线的垂直距离，获取封装部弧形端面各位置处的延迟时间，由公式7表示： tdelay表示延迟时间，φ表示岩心半径，r表示计算位置距离换能器中心轴线的垂直距离，v0表示超声波在封装部介质中的传播速度，D表示超声波装置的横向距离；根据封装部弧形端面各位置处的延迟时间获取封装部弧形端面各位置处的发射和接收信号的实际延迟时间，由公式8表示：td＝2tdelay8td表示实际延迟时间；根据所述实际延迟时间和信号在岩心中的传播时间表示信号的首波到达时间，由公式10表示：t＝td+tcore10tcore表示信号在岩心中的传播时间；将实际延迟时间和信号在岩心中的传播时间展开表示，获取声波在岩心中的传播速度和计算位置距离封装部中心轴线的垂直距离的函数，由公式11表示： 根据所述函数，以读取的首波到达时间是换能器中心轴线上信号的首波到达的时间，则计算位置距离封装部中心轴线的垂直距离r＝0，获取声波在岩心中的第一传播速度，由公式12表示： 根据所述函数，以读取的首波到达时间是换能器边缘处信号的首波到达的时间，则计算位置距离封装部中心轴线的垂直距离r＝D2，获取声波在岩心中的第二传播速度，由公式13表示： 确定所述超声波在保真岩心中传播速度介于所述第一传播速度和第二传播速度之间。

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