频率移动法是一种可行的测量超声衰减的方法

频率移动法是一种可行的测量超声衰减的方法
频率移动法是一种可行的测量超声衰减的方法。而且与其它求Q值方法相比,频率移动法对几何扩散、反射和传播效应等对源和接受换能器的耦合及辐射图案及仪器响应等不敏感。虽然不同参考样品的频谱分布的具体情况有些差异,但表征其整体特性的中心频率和方差都很接近。所以频率移动法不需要为每件待测样品准备一参考样品。在频率移动法中,我们用的是频谱的主频和分布方差,所用的数据是频谱的整体信息。我们可以用很宽频段的数据来拟合分布,这使频率移动法比较稳定。实验中所用的砂岩样品是长期放置在空气中的,所以并非完全干燥。而少量水分的加入,会在岩石孔隙表面形成水分子膜。水膜使孔隙表面间的滑动易于发生,从而很大地影响Q值。故实验测得岩石的Q值在附近,与干燥岩石相比偏小。

衰减除了使平面波的振幅减小外,还使波形变宽。时域的拓宽,在频域则表现为主频的减小。频率移动法就是利用衰减的这种效应来计算样品的Q值。实验室中所用换能器所产生的波形振幅通常是在其主频处*大,向高频和低频端逐渐减小,这种特性比较接近Gauss分布。实验数据也表明Gauss分布能很好地拟合透过样品的频谱。所以我们可以假设换能器的频谱特征服从Gauss分布,从上面的式子可以看出,衰减的存在使平面波的主频减小(f0>fR),频谱发生整体漂移。这种移动也给我们提供了一种计算Q值的方法:用包含散射项的Gauss分布拟合透过参考样品和待测样品的波的频谱。

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