超聲波聲速測定實驗的誤差主要源自以下幾個因素:
首先,發射和接收換能器之間的關系如果未能形成嚴格的駐波場,會導致測量結果產生偏差。駐波場的不穩定性直接影響聲波傳播的精確性。
其次,發射的超聲波可能并非理想的平面波,而是球面波,這會使得聲波在傳播過程中擴散,從而影響聲速的測定精度。
再者,將接收換能器作為反射面使用時,其自身的不規則性或表面粗糙度可能導致回波不準確,從而增大誤差。
調節超聲波的諧振頻率是另一個關鍵步驟,但不當操作可能導致頻率偏離理想值,進而影響聲速測量結果。
最后,判斷聲波傳播的最大值位置的精確性也對結果有顯著影響,微小的判斷誤差可能導致測量值的偏移。
盡管超聲波測量利用其頻率高、定向性好的特性,理論上能精確測定彈性波在巖體中的傳播速度,但在實際操作中,這些誤差源需要嚴格控制以保證測量的準確性。
超聲波測量廣泛應用于室內巖石試件的測試,以及圍巖破裂和松動范圍的檢測。不同頻率的彈性波可用于測量巖體的各種參數,如動彈性模量和應力變化。在井下,SYC-2和SYC-3型等專用儀器常被用于測定巖石聲波速度,尤其是在5-10米的范圍內。