声波CT实验与注意事项.docVIP

声波CT实验步骤注意问题 目 录 1、观测系统的确定…………………………………………………………观测系统的测点布置…………………………………………………… 3、初至波走时提取………………………………………………………… 4、网格划分问题……………………………………………………………..5 5、反演重建…………………………………………………………………..6 6、模型建模…………………………………………………………………..6 7、推荐文献…………………………………………………………………..8 1、观测系统的观测系统的分类及特点 观测系统按透视方向分类共有三种，分别是四侧透视观测系统、三侧透视观测系统和两侧透视观测系统。不同的观测系统在射线密度一定的情况下分辨率是不同的，下面分别介绍。 1) 四侧透视观测系统 四侧透视观测系统如图1所示。该系统要求物体的四个侧面均具有观测条件可以实现左-右、上-下、左-上、右-上等方向的透视。对该观测系统如果射线足够密走时测量无误差那么其分辨率可以高。 图1-1 四侧透视观测系统 2) 三侧透视观测系统 三侧透视观测系统,如图2所示。该系统要求物体的三个侧面具有观测条件可以实现左-右、左-上、右-上三个方向的透视相当于井间-地面观测系统。由于三侧透视观测系统射线分布不均匀呈上密下疏特征,而且下部射线的正交性也较差因此其分辨率上部较好下部较差。 图1-2 三侧透视观测系统3) 两侧透视观测系统 两侧透视观测系统如图3所示。该系统要求物体的两个侧面具有观测条件可以实现左-右透视相当于井-井观测系统或洞-洞观测系统两侧透视观测系统射线分布很不均匀呈上下疏中间密特征而且剖面上部和下部射线的正交性也很差因此其分辨率中部较好上下较差。 图1-3 两侧透视观测系统 .2 观测系统的选择与确定 由以上内容可知不同的观测系统有不同的分辨率，在实验条件允许的情况下最好选用高分辨率的观测系统，以确保得到较高的分辨率和可信的结果。另外由于两侧透视观测系统存在一个重大缺陷就是：如果异常体自上而下贯穿整个剖面则该系统无论如何是探测不到的。所以除非是观测系统只能设为两侧透视观测系统，否则最好不要选择两侧观测系统。 观测系统的测点布置 .1 测点布置 在确定了观测系统之后就要对测点进行规划布置了，在实验条件允许的情况下测点布置尽量密集，以达到高的反演分辨率。但观测者往往出现如下的错误认为。 如图2-1(a)和图2-1(c)所示，两个观测系统均是单侧接收多侧发射的情况，图中“圆圈”代表接收点，“五星”代表发射点。在这种情况下，通常观测者会认为在接收点密度不变的情况下只要加大发发射点密度就可以得到较好的反演结果，其实这是个理解误区，因为实际测量中无法做到测点密度无限大。如2-1(a)和图2-1(c)所示，假如观测点的密度已经达到最大了，可以看到，整个观测系统的射线图实际上就是以接收点为中心的两个“扇面”的交集，所以观测系统的接收点附近的射线比较密集，射线也有一定的交叉，但在观测系统的其他测面附近则无法得到较密集的射线，并且射线走向几乎相同，所以射线的几乎没有交叉，所以整个观测系统只有接收点附近的部分区域的反演结果是可信的，其他区域均得不到理想的结果。为了提高观测系统各部分的射线密度和射线交叉程度，可以在观察系统的其他测量面添加“扇面”。如图2-1(b)和2-1(d)所示，在图2-1(a)和图2-1(c)的基础上分别在其对称面添加了两个扇面，从图中我们可以看到，射线密度明显增加，射线的交叉度也明显提升。同理可以实现其他的叠加，图2-1(e)是在原有观测系统的左侧面添加了两个“扇面”，可以看到，射线密度和交叉度较图2-1(a)和图2-1(c)有所改善。图2-1(f) 在观测系统其他侧面都添加了“扇面”，可以看到射线密度和射线交叉程度明显提高。通过比较可以看到，相应的在其他 (a) (b) (c) (d) (e) (f) 图2-1 不同测点分布的射线走势图(圆圈代表接受点，星星代表发射点) 注意：由于插图效果限制，这里只取较少观测点以作示意，在实验当中应按实际情况加大测点密度，否侧得不到可信的结果。 测量面添加扇面，可以提高射线的密度和交叉度，进而提高反演的精度。这里特别注意的是，添加的扇面的测点位置不一定是原有扇面旋转后测点的位置，要按照实际情况，在其他测量面放置接“扇面”。.2 耦合剂的选择和使用 如果被测试样表面粗糙不平，当探头与之接触时，