Необходимость расширения частотного диапазона и передискретизации измеряемых сигналов при исследовании распространения упругих волн в горных породах (ультразвуковое зондирование и акустическая эмиссия)

П.А. Казначеев* (1), В.В. Кох (1), Д.В. Краюшкин (1), З Ю.Я. Майбук (1), А.В. Пономарев (1) (1 - ИФЗ РАН)

При петрофизических лабораторных исследованиях горных пород активно используются данные о распространении упругих волн. При этом частота упругих волн составляет от десятков килогерц до единиц мегагерц. Основными широко используемыми методами являются метод ультразвукового зондирования, позволяющий оценивать упругие модули, и метод акустической эмиссии, позволяющий отслеживать развитие разрушения при воздействии на породу. В силу высокой частоты упругих волн, намного превышающей характерные частоты сейсморазведки и каротажа, при нормировании измеряемых сигналов необходимо учитывать некоторые особенности регистрирующей аппаратуры. Одной из важнейших особенностей является задержка сигнала, связанная с преобразованием сигнала исключительно в электронной части измерительной аппаратуры. Другая важнейшая особенность – это достаточно подробная временная дискретизация сигнала, позволяющая корректно проводить последующий анализ зарегистрированных сигналов. В работе показано, что фазо-частотная характеристика измерительного устройства, нелинейная в рабочем диапазоне частот сигналов ультразвукового зондирования и акустической эмиссии, может приводить к ложной интерпретации как частотной дисперсии скоростей упругих волн и вносить погрешность в локацию источников упругих волн, соответственно. Определены требования к частотному диапазону измерительного устройства и частоте регистрации данных для минимизации влияния вносимой задержки.