[发明专利]一种岩石声波、声发射同步测量的方法及装置

权利要求书

1.一种岩石声波、声发射同步测量的方法，其步骤是：

A、在岩石样本的两端放置声波压头，第一空腔密封压头用来发射高压声波信号脉冲，第二空腔密封压头用来接收信号脉冲；两个压头的导线转出口垂直方向上一致，信号发射端的横波探头与信号接收端的横波探头纵向相对，信号发射端的纵波探头与信号接收端的纵波探头纵向相对，第一空腔密封压头与压力机三轴室底盘内端口相连，相应通道的端口外部与PC机中高压信号发射卡端口相连；第二空腔密封压头与压力机三轴室底盘内端口相连，相应通道的端口外部与PC机中声波信号接收卡端口相连；

B、固定声发射接收探头的位置：在岩石试样的外部布置声发射接收探头，利用箍紧弹簧固定好声发射探头的位置，实现声发射接收探头的三维空间分布，在声发射接收探头与岩石样本的接触位置涂抹耦合剂，将声发射接收探头连接压力机三轴室底盘内端口，相应通道的端口外部与PC机中声发射接收卡端口相连；

C、启动高压信号发射卡控制软件，设置高压脉冲信号的发射时间间隔和发射周期，启动声波与声发射信号接收软件，启动岩石压力机对岩样进行压力加载，加载过程中，实时采集存储岩石的声波和声发射信号，直到岩样破坏；

D、对采集信号的后处理：通过采集与处理软件对所采集的声波、声发射信号进行筛分识别，通过对波形数据的判读，得到加载过程中岩石横波波速、纵波波速的变化信息；过滤声波信号对声发射接收信号的干扰，得到岩石的声发射事件的位置、数量。

2.根据权利要求1所述的一种岩石声波、声发射同步测量的方法，其特征在于：所述的步骤C，其步骤是：

a、在试验过程中，启动高压信号发射卡控制软件，设置每组发射的高压信号数量，激发时间间隔ΔT1，激发时间周期T：上一组最后一个信号与下一组第一个信号的事件间隔；然后启动岩石压力机和声波与声发射接收软件，采集整个试验过程中的声波和声发射信号；

b、记录信号发射端发射的第一个高压声波脉冲信号时间t1，信号发射端的声波探头将会发射高压超声波，经过时间ΔT2后，信号接收端中与之对应的接收探头将会接收到超声波信号，利用两个探头之间的距离除以ΔT2，得到岩样的纵波波速V1；

c、第一个激发探头（1-1a）发射信号后，经过ΔT1时间，信号发射端中的第二个探头（1-2a）自动发射超声波信号，经过ΔT3时间后，与之对应的接收探头（1-2b）收到信号,记录下时间ΔT3，利用探头的距离和传播时间ΔT3，求得岩样的横波波速V2；

d、第二个激发探头（1-2a）发射信号后，经过ΔT1时间，信号发射端中的第三个探头（1-3a）自动发射超声波信号，经过时间ΔT4后，与之对应的接收探头（1-3b）收到信号，记录下时间ΔT4，利用探头的距离和传播时间ΔT4，求得岩样的横波波速V3；

e、以时间周期T重复步骤b、步骤d直到试验结束，通过对采集到的声波数据进行处理，得到加载过程中的岩样的纵波波速变化特征、横波波速变化特征；

f、过滤声波信号对声发射信息的影响，处理得到岩石的声发射数量变化与声发射点定位图。

3.根据权利要求2所述的一种岩石声波、声发射同步测量的方法，其特征在于：所述的步骤f，其步骤是：

（1）确定声波信号的发生时间：第一组声波信号的起始时间为t1，每组发射三个声波信号，每个信号之间的间隔时间为ΔT1，发射一组声波信号所用的时间为2ΔT1，第一组声波信号的发生时间区间为：t1，t1+2ΔT1，每组声波信号的发射周期为T,第二组声波信号的发生时间为：t1+2ΔT1+T，t1+4ΔT1+T，第三组声波信号的发生时间为：t1+4ΔT1+2T，t1+6ΔT1+2T；

（2）过滤声波信号对声发射信号的影响：在所有声发射通道采集的数据中，过滤掉时间区间在：t1+2(n-1)ΔT1+(n-1)T，t1+2nΔT1+(n-1)T的数据信息，得到的数据信息全部来自岩石的声发射。