[发明专利]一种模拟测试低频岩石模量的方法和实验装置

权利要求书

1.一种模拟测试低频岩石模量的方法，其特征在于，所述方法包括：

分别测试无扰动样品时共振腔体的共振频率f₀、包含参考样品时共振腔体的共振频率f_al以及包含测量样品时共振腔体的共振频率f_sam，所述共振腔体位于盛油容器内，所述盛油容器内盛有硅油；

根据所述共振频率f₀、f_al及f_sam获得测量样品的压缩模量和体积模量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述共振频率f₀、f_al及f_sam获得测量样品的压缩模量和体积模量包括：

通过共振频率f₀和f_al、共振腔体体积V、参考样品体积V_al、硅油压缩模量k₀和参考样品压缩模量k_al得到测试系数A；

根据所述测试系数A、测量样品体积V_sam、共振频率f_sam和f₀、硅油压缩模量k₀得到测量样品的压缩模量和体积模量。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过共振频率f₀和f_al、共振腔体体积V、参考样品体积V_al、硅油压缩模量k₀和参考样品压缩模量k_al得到测试系数A包括：

利用公式计算得到测试系数A；

所述根据所述测试系数A、测量样品体积V_sam、共振频率f_sam和f₀、硅油压缩模量k₀得到测量样品的压缩模量和体积模量包括：

利用公式计算得到测量样品的压缩模量k_sam，以及根据K_sam＝1/k_sam得到测量样品的体积模量K_sam。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述包含参考样品时共振腔体的共振频率f_al通过如下方法获得：

测量参考样品位于共振腔体中心轴上不同位置时不同共振频率对应的峰值振幅，选择最大峰值所对应的共振频率作为扰动场共振频率f_al。

5.一种模拟测试低频岩石模量的实验装置，其特征在于，所述装置包括：盛油容器、共振腔体、震源、水听器和控制器，所述盛油容器内盛有硅油，所述共振腔体位于所述盛油容器内，所述水听器和所述震源位于所述共振腔体的内侧，所述听水器和所述震源和所述控制器相连，所述控制器还和参考样品或者测量样品相连，所述控制器用于为所述震源提供原始振动信号，使所述震源产生声振动信号，以及接收水听器所收集的信号，根据所述水听器所收集的信号无扰动样品时共振腔体的共振频率f₀、包含参考样品时共振腔体的共振频率f_al以及包含测量样品时共振腔体的共振频率f_sam，以及根据所述共振频率f₀、f_al及f_sam获得测量样品的压缩模量和体积模量。

6.如权利要求5所述的实验装置，其特征在于，所述控制器包括：微机控制台、步进控制器、锁相放大器、预防大器和功率放大器，所述预放大器分别和所述水听器及所述锁相放大器相连，所述功率放大器分别和所述锁相放大器及所述震源相连，所述微机控制台分别和所述锁相放大器及所述步进控制器相连，所述步进控制器还和所述参考样品或者测量样品相连。