時間：2023-05-31 09:33:22
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇聲速測量實驗，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】聲速；空氣；共振干涉法；相位比較法
0 引言
近幾年來隨著聲學的發展，檢測聲學在現實生活中得到了越來越廣泛的應用。比如：無損檢測、流體測速、探傷、定位、測距等[1]。聲速的測量在聲學檢測領域占有非常重要的地位。空氣中的聲速測量實驗因其應用性強、便于操作、易于實現等優點被很多高校選作基礎物理實驗。媒質的特性及狀態等因素決定了聲波在其中傳播的速度，通過媒質中聲速的測定，如：測量氯丁橡膠乳液的比重、氯氣、蔗糖的濃度以及輸油管中不同油品的分界面等等可以了解媒質的特性或狀態變化，因此聲速測定在某些工業生產上具有非常重要的實用意義[2]。在教學中一般采用以下兩種理論方法來測量聲速：第一種是測量聲波傳播的距離s和時間t，然后根據公式v=s/t計算出聲速。這種方法中學采用的比較多。另一種是測量聲波的頻率f和波長λ。然后根據任何相鄰的振幅最大值的位置之間波動過程中波速v、波長λ和頻率f之間存在著下列關系：v=λf，計算出聲速[3]。目前高校中普遍采用的是這套理論。而在實際操作中，也有很多不同的方法來實現。例如雙蹤示波法[4]，聲音共鳴法[5]，駐波法[6]等。本文中本文用共振干涉法和相位比較法首先測定了聲速在空氣中的傳播速度，并與理論值進行比較，然后進行誤差分析，以便檢測測量方法的實用性。
1 理論方法
1.1 共振干涉法（駐波法）
聲源S1發出的聲波經空氣傳播到位置S2，S2在接收S1的聲波信號的同時反射部分聲波信號，如果接收面與發射面嚴格平行，則入射波就在接收面上垂直反射，反射波與發射波會產生相干涉就會形成駐波。聲源S1發出聲波的振動方程為：A1=Acos（wt-2πx/λ），聲源S2反射的聲波的振動方程為A2=Acos（wt-2πx/λ），兩者相互疊加形成的駐波的振動方程為：A3=2Acos（2πx/λ）cos（wt），w為聲波的角頻率，t為聲波傳播經過的時間，λ為測量聲波的波長，x為聲波經過的距離?？梢钥闯鰞闪胁ǒB加之后形成的駐波的強度隨距離之間按cos（2πx/λ）規律變化。如果改變S2位置，即改變S1與S2之間的距離，則任何相鄰的振幅最大值的位置之間或者相鄰的振幅最小值的位置之間的距離均為λ/2。
1.2 相位比較法
聲源S1發出聲波后就會在其周圍形成聲場，設聲源S1的振動方程為A1=Acos（wt），但是在聲場中的任一點S2的自振動相位是隨時間而變化的，例如S2接收到的振動為A1=Acos（w（t- x/v）），但此點和聲源的振動相位差不隨時間變化。S1 和S2振動的相位差為？駐φ=ωx/v。當x=nλ，合振動為一斜率為正的直線，當x=（2n+1）λ/2時，合振動為一斜率為負的直線，當x為其它值時，合成振動為形狀不同的橢圓形，移動S2，當其合振動連續兩次為正斜率直線時，S2移動的距離即為一個波長。
2 數據處理
2.1 聲波頻率的測定
任何相鄰的振幅最大值的位置之間波動過程中波速、波長和頻率之間存在著下列關系：v=λf，觀察接收波的電壓幅度變化，在某一頻率點處電壓幅度最大，此頻率即是f。改變S2的位置（即改變S1、S2之間的距離）直至示波器顯示的正弦波振幅達到最大值，再次記下此時頻率f的數據于表1。
2.2 共振干涉法測量聲波的波長
改變S1、S2之間的距離，當接收波形的振幅為最大值時，讀出S2的位置x1，沿同一方向繼續改變S1、S2之間的距離，當波形振幅再次為最大時，讀出S2的位置x2， 為了提高測量的準確性，共測量五組數據，每組測量6次，把每次測量的數據列xi，記錄到表格2中。
2.4 相位法測量聲波的波長
對于相位法來說，首先觀察李薩如圖的變化規律。當觀察到波形為正斜率直線時，記下S2的位置x1，改變S2 的位置，記下示波器出現正斜率直線時S2的位置x2。為減少誤差，S2 的測量位置改變了6次。然后重新改變S2的起始位置，重復剛才的步驟，一共測量五組數據。把每一組測量得到測量列 xi記入表格3中。
2.6 結果分析
在測量時，誤差雖然無法消除，但我們可以通過多種方法減少誤差。第一種是多次重復測量取平均值。在一組條件完全相同的重復實驗中，個別測量值肯能會出現異常，如測量值偏大或偏小，多次重復測量可以使測量值分布更平均，測量結果更接近真值。在這個試驗中，每次實驗都重復測量5組數據。例如駐波法測量聲波的波長中，雖然單次測量存在一定的誤差，聲波的波長結果分別是346.69m/s，344.08m/s，337.75m/s，342.59m/s，在這些結果中有的大于理論值，有的小于理論值，但是取平均值后就比較接近于理論值，多次重復測量的方法可以減少誤差的產生，提高測量的準確度。第二種是利用逐差法處理數據。所謂逐差法，是把測量數據中的因變量進行逐項相減或按順序分為兩組進行對應項相減，然后將所得差值作為因變量的多次測量值進行數據處理的方法。逐差法可以提高實驗數據的利用率，減小隨機誤差的影響，是物理實驗中處理數據常用的一種方法。
逐差法是針對自變量等量變化，因變量也做等量變化時，所測得有序數據等間隔相減后取其逐差平均值得到的結果。其優點是充分利用了測量數據，具有對數據取平均的效果，可及時發現差錯或數據的分布規律，及時糾正或及時總結數據規律。這里在計算聲波波長時我們用逐差法處理數據保持了多次測量的優點，充分的利用了所有的測量結果，盡可能的減小了誤差，提高了測量的準確性。
3 結論
首先由聲速測定專用信號源讀出聲波頻率，用共振干涉法和相位比較法求出波長。最后由v=λf分別得到聲波在空氣中的傳播速度，實驗值與理論值比較接近，說明這兩種方法測量聲速的可行性。
【參考文獻】
[1]張濤，黃立波，等.空氣中聲速測量的實驗研究[J].西安科技大學學報，2004，24（4）：518-521.
[2]姜永超.空氣、液體介質中的聲速測量[M].大學物理實驗，北京：中國農業出版社，2015：154-151.
[3]朱鶴年.物理實驗研究[M].北京：清華大學出版社，1994：219-233.
[4]魏國瑞，潘沛，等.超聲波聲速測量新方法[J].西安建筑科技大學學報，2009， 36（3）：75-78.
關鍵詞 Matlab 可視化 光學仿真 牛頓環
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.07.022
Abstract Using the GUI function of MATLAB in visual processing and scientific computing ability， we designed physics experiment of Newton's ring optical simulation simulation， from the point of view of simulation results and experimental simulation very vivid. At the same time， it can simulate measurement， to achieve the desired effect.
Key words Matlab； visualization； optical simulation； Newton's ring
Matlab是Matrix Laboratory（矩陣實驗室）的簡稱，是美國Math Works公司出版的商業數學軟件，不僅具有數據分析、科學計算和圖像處理等功能，還具有交互式圖形用戶界面等功能，Matlab語法簡單方便，數值計算高效，圖形功能完備，所以matlab在物理現象演示、作圖、數據處理優化和模擬仿真方面應用非常廣泛。①
本文基于Matlab GUI②設計，通過牛頓環、聲速測量、邁克爾遜干涉儀的模擬和具體實例分析，從而了解Matlab可視化在大學物理中的演示應用，及數據處理過程。③通過數字化模擬演示，生成動態圖像，完成數據測量及數據處理分析，并擴展了實驗的觀察項目，達到明晰原理，提高觀察效果，分析誤差成因等更好的教學效果。鑒于物理設備和光學實驗的操作規范性強等原因，實物操作實驗存在原理清晰度不夠、觀察吃力、測量誤差大等不足。而Matlab可視化演示能在實物實驗的基礎上提供更加理論的補充，能在設備不變操作時輔助課堂教學，能在對比實驗中尋求誤差原因等等，從而促進大學物理的教學。目前我們已近積累了相關演示項目近30余項，也為目前全國推進的慕課和微課作好了資源儲備。下面是我們可視化的兩個具體項目。
1 牛頓環Matlab可視化演示項目
1.1 牛頓環干涉原理
牛頓環是通過可見光的等厚干涉而得到的一系列同心圓環，通過測量干涉圓環的直徑，我們可以間接測量半凸透鏡的曲率半徑。牛頓環實驗光路圖如圖1所示。
我們在實際測量過程中，為了提高測量精度，都是測量圓環的直徑。通過測量級和級暗環的直徑，得到半凸透鏡的曲率半徑為⑤
1.2 牛頓環的Matlab模擬
牛頓環干涉的光強分布為⑥
可由（1）式可得到：
我們利用Matlab計算牛頓環的光強分布，應用GUI的圖形化處理功能和交互式用戶界面，得到如圖2的牛頓環演示實驗界面，界面的左邊為實驗原理裝置部分，右邊為干涉圖像。測量控件的光強回調函數如下：
lamda=str2double（get（handles.lamda，'string'））；
R=str2double（get（handles.R，'string'））；
d=str2double（get（handles.d，'string'））；
lamda=get（hObject，'Value'）；
set（handles.lamda，'String'，num2str（lamda））；
lamda=lamda*1e-7；
d=d*1e-7；
lamda1=lamda*1e9；
set（handles.text2，'string'，lamda1）；
[x，y]=meshgrid（linspace（-0.006，0.006，600））；
r2=（x.^2+y.^2）；
di=2.*（d-（R-sqrt（R^2-r2）））-lamda/2； %光程差
I=（cos（di.*pi/lamda））.^2； %光強分布
axes（handles.axes2）；
imshow（I）；
在交互式部分，我們可以通過滑條改變入射光的波長，半凸透鏡的半徑，以及半凸透鏡與平板玻璃底部的距離，觀察干涉條紋的變化，從而了解影響干涉條紋的要素。同時我們還設計了與實際測量相仿的測量方式，通過十字標線讀取圓環的位置坐標，從而到達測量圓環直徑的效果。
2 聲速測量的Matlab模擬演示項目
我們還設計了如圖3所示的聲速測量模擬演示實驗，通過輸入超聲波頻率和調節滑條，達到轉動輪轉動，同時超聲波接收器移動，示波器上的李薩茹圖形發生變化，以及共振法的波形振幅改變，從而達到模擬實驗測量的效果。
3 結論
我們通過上面的具體實例，討論了Matlab在大學物理演示實驗中的應用，同時，也可以利用Matlab強大的圖形處理功能和計算功能，將更多的物理實驗展示給學生，我們還做了單縫衍射，光柵衍射等模擬演示實驗，通過上面的討論，利用Matlab數值計算及可視化功能，實現了大學物理實驗的模擬設計，不僅可以利用Matlab來演示物理實驗，也可以作為物理實驗教學過程的一個輔助手段。同時，在理論教學過程中作為物理演示展示給學生，幫助學生理解和學習物理原理。使得教學過程和內容更加生動。
注釋
① 劉志成，張君霞，黃蕊.Matlab可視化在大學物理實驗中的應用.大學物理實驗，2015（1）：69-72.
② 張志涌.精通MATLAB 6.5版.北京航空航天大學出版社，2003：482-495.
③ 黃蕊，張君霞，劉志成.用MATLAB比較雙縫干涉和雙縫衍射.大學物理實驗，2015（1）：90-22.
④ 馬文蔚，解希順，周雨青.物理學（第五版）下冊.高等教育出版社，2006：111-113.
【關鍵詞】小船；工程物探勘察；各調查系統安裝；管理方法
1、概況
工程物探勘察是海洋油氣開發中的重要一環，隨著平臺及管線的逐年增加，我們所進行工程物探勘察作業的區域也變的多種多樣起來。本文所提的特殊區域是指大型船舶受其體積及吃水影響不能進入，或出于安全方面的考慮大型船舶不得進入的區域。
根據經驗查找到確實的理論根據，根據理論結果來指導我們現實的工作。
在這些區域我們作了很多工程物探勘察作業，其中不乏受總公司關注的重大項目，作為整個項目的有機組成部分，其特殊區域往往租用小船進行作業。由于每年都有這類工程，例如，平湖管線檢測，潿洲11-1N油田開發項目，春曉油氣田開發項目等。本文對這些特殊區域所進行的工程物探勘察作業進行總結，得出租借外雇船舶的技術要求，各調查系統安裝的注意事項，各系統相互配合進行作業時的注意事項，現場對船舶及人員進行安全管理的經驗。
2、海上工程物探勘察作業對船舶選擇的特殊要求
（1）作業船舶要具有適合本海域的相應船舶證書，經健康、安全、環保部門相關負責人員審核并書面許可后方可進行作業，并召開健康、安全、環保交底會議，告知船舶人員工作目的、流程和健康、安全、環保注意事項，并在交底單上簽字。在開工前提交健康、安全、環保措施，并進行備案。
（2）作業船舶舵效要高，因勘察作業測線較多且其長度較短（如平湖管線檢測中，測線長度為300米，總數有上千條），作業船舶轉向頻繁，如果舵效差，操舵人員的體力很難保證，從而影響作業質量和進度。
（3）作業船舶要能夠低速運行，在進行管線檢測中，尤其是利用管線儀進行直徑較小管線檢測時，較低的船速會增加管線儀的分辨率，而有些小船由于其主機性能的影響，其速度只能在5節或5節以上，如果強行降低其船速則會失控，這樣的船舶是不適合進行工程物探勘察作業的。
（4）所選船舶要考慮設備安裝的方便、可行。船舶甲板應有開闊的空間以方便工程人員裝卸儀器，船舷應適合各種儀器的安裝、固定。船上要有密閉性較好的空間充當儀器操作間，以避免雨天對儀器操作的影響，尤其在南部海區進行作業時，由于降雨頻繁且有時雨勢較大，如果操作間進水，有時會燒壞儀器從而影響作業進度。
（5）作業船舶的操舵人員要有熟練的操舵技能和較強的責任心，由于跑測線不同于航行，進行勘察作業時要求船舶跑直線，偏移量通常為左右5米，所以對操舵人員的操舵水平要求較高。
3、主要測試系統的安裝及使用注意事項
安裝儀器要注意與駕駛臺的相互配合，由于外雇船舶作業，每次使用的船舶不同，作業人員不同，工期一般又較緊張，此時需要工程項目經理跟操船和作業人員進行有效溝通，當安裝不同儀器時，操船人員如何操縱船舶給予配合，這些需要在開工前溝通清楚。
（1）定位系統：工作前要進行平面坐標測量參數的測量，并統計測量中誤差；電羅經、姿態系統要測量安裝誤差，并校準電羅經的坐標方位角；精確測量各儀器相對于GPS天線的精確位置。
（2）測深系統：（以多波束測深為例）多波束測量系統：首先，在進入調查區域后，在船體完全停穩后，要對調查區域的海水聲速進行采集，最終得到一個準確的平均聲速值。
然后安裝要選擇船上牢固及不活動的部位；安裝位置遠離噪音源；安裝桿要在盡量靠近水線的地方設置固定點；聲納頭要超出船底；要做必要的試驗以檢查回收和放下聲納頭后聲納頭校準是否有改變；要仔細選擇聲納頭安裝位置，遠離船主機、副機和泵；聲納頭安裝不要太靠后，否則會受到螺旋槳的影響；三維姿態傳感器和光纖羅經的安裝原則：要盡可能地裝在船的重心位置，中線方向要盡量與船中軸線方向一致，并進行檢查和校正安裝誤差。多波束要進行系統參數的校準，包括橫搖、縱搖、定位延遲、船舶吃水等參數。在測區附近要進行船舶對磁力的影響試驗等。
（3）地層剖面系統：安裝位置要遠離噪音源，遠離船主機、副機、泵和螺旋槳。根據各區的地質狀況選擇適當頻率、增益和適當的船速及電纜長度，使記錄達到最佳狀態，并把有關參數標注在記錄的開始。每天作業前，做好儀器的調試，保證信號清晰準確，校對儀器中各測量參數的正確性，并做好記錄。
（4）地貌系統：安裝位置要遠離噪音源，遠離船主機、副機和泵；連接拖體和電纜，計算并確認拖放長度，拖放長度根據調查區域水深、海況及使用船只的噪聲水平綜合確定。同時應根據資料情況在作業中進行適當的調整，以達到最佳的資料接收狀態；拖魚與拖魚電纜在甲板連接后，另一人必須進行檢查，查看連接是否牢固，以免發生拖魚丟失事故；拖魚入水前必須開機在甲板檢查拖魚兩側換能器是否正常工作；拖魚入水時應與船舶駕駛人員聯系，保持船舶航向及航速，使拖魚安全平穩入水，達到預定的工作深度。
（5）磁力儀：計算并確認拖放長度，作為一般原則，電纜釋放長度應至少為船長的三倍；磁力儀探頭與電纜在甲板連接后，查看連接是否牢固，以免發生探頭丟失事故，同時應檢查浮球繩索是否系牢；磁力儀探頭入水前必須開機在甲板檢查探頭否正常工作；磁力儀探頭入水時應與船舶駕駛人員聯系，保持船舶航向及航速，使探頭安全平穩入水，達到預定的工作深度；在磁力儀下水前應根據工區水深和合同（或甲方代表）的要求調整拴在磁力儀探頭尾部用來調整磁力儀探頭平衡和深度的浮球的繩子的長度，使磁力儀探頭在達到預定的深度的同時又和海底保持一定的距離，避免探頭觸碰海底；根據磁偏角調整銫光泵的方向，入水觀察電壓電流值、信號強度、磁場值、深度及高度計值是否正常。
（6）發電機：根據所使用儀器的種類合理選擇不同功率的發電機。發電機放置地方要離儀器操作間遠些以防止廢氣對人的危害，同時要防止發電機爆曬和雨淋。
4、小船進行工程勘察作業的工作計劃
4.1工作計劃的確定
制定詳細的調查計劃，首先要考慮到調查船航行的時間和調查主要內容、調查船及主要設備的技術要求。調查成果提交的最終成果形式、完成時間和對成果的鑒定方式。合作的伙伴、資料傳輸、經費預算等。隨著安全生產的形勢日益嚴峻，為保障人員、設備安全和保護環境，制定符合實際情況和《海洋石油作業健康安全環保標準》要求的應急計劃也是非常重要的作業計劃。
4.2測線布設
由于工程物探調查經常多種儀器同時作業，所以要根據設備的測量范圍，合理布設計劃測線。
1、多波束測量要求全覆蓋測量，測線之間一般要求有10%的條幅重復率。
2、旁掃聲納測量也要求有一定的條幅重復率。
3、單波束測深，淺地層，管線儀和磁力測量不要求全區覆蓋。因此，根據測區的重要性和要求，合理布設測線。對比較重要和特殊區域要加密測量。在長度上考慮拖體的電纜長度，以及密切關注實際的航跡，在遺漏的區域要及時安排補測。
5、進行工程作業時各個系統注意事項
（1）導航定位系統是最基礎的數據，在工作中要確定各個托體在船舶坐標系統中的坐標，并在導航記錄中分別記錄各個拖體的坐標，在工作中除了要記錄船舶的航跡之外，還要根據實際情況確定定位的間距，記錄拖體的航跡。每天需要提供船舶、拖體的航跡圖、航跡坐標。為第二天的工作安排提供數據。
（2）聲速測量測量時要充分了解測量區域的水文變化狀況，確定聲速測量的計劃，在淺水區作業一般至少應在早、中、晚進行3次聲速剖面測量。在聲速變化比較劇烈的地方，還應加密聲速測量剖面點的數量。測量聲速剖面時還要注意記錄測量時間，注意儀器投放的速度要均勻，要注意設備不能觸底。測量完成過程中要注意海流的大小，小心聲速剖面儀的安全。測量結束后，要及時提取數據，并確定測量數據有效無誤后可以進行下一步的工作。
（3）多波束測量測量前要對多波束測深儀及各種設備進行檢查、測試和校準。測量前對多波束測量系統進行如下實驗包括：穩定性試驗：選擇水深大于20m的平坦海區，對水深進行重復測量，要求水深比對限差小于1%，觀察主機及其他設備是否工作正常；根據測區的地形地貌特征和不同設計航速，進行不同深度和不同航速條件下的航行試驗，試驗時要選擇有代表性的海底地形起伏變化的海區，測定系統在不同深度和不同航速下的工作狀態，要求每個發射脈沖接收到的波束大于總波束數的80%；在每個航次正式測量前，要選擇適宜海區設測多條往返重復測線進行橫搖、縱搖、導航延遲、光纖羅經偏差等系統參數校正。此外，在試驗過程中還要檢查、測試DGPS、聲速剖面儀、三維姿態傳感器和光纖羅經是否工作正常。
完成測前試驗后，即要進行多波束系統實測前的準備。檢查系統各電纜線連接是否良好正確，用萬用表或示波器檢查供電電源、主電源UPS及主電源變壓器的輸入、輸出端電壓是否正確。系統啟動時，先打開設備如GPS、姿態傳感器和光纖羅經，光纖羅經要輸入測區所在緯度并預先穩定半個小時。啟動主機和實時采集計算機，檢查導航系統和系統各項校正參數如橫搖、縱搖、導航延遲和電羅經偏差校正值，一般不作改動，只有在獲得新的校正值后才需要改變。裝入聲納參數，包括頻率、縱橫搖范圍、輸出功率、脈沖寬度、ping增益和船的吃水等。裝入聲速剖面文件，并根據實際情況進行修改。根據工作計劃輸入導航測線，并根據已有資料估算測量起始點的水深值，啟動多波束系統處于發射狀態。
（4）淺地層剖面儀在海上測量前要對剖面儀及各種設備進行檢查和測試。檢查儀器工作是否正常，層理是否清晰。注意發射頻率不能長時間太高，否則會燒毀設備。
（5）磁力儀拖魚入水后，觀察電壓電流值、信號強度、磁場值、深度及高度計值一段時間。各信號正常后，繼續投放拖魚至技術要求深度，在此過程中，要始終檢測各信號并保持慢航速至確認系統工作正常，逐步升高航速至正常航速，開始上線測量。
（6）調查船要嚴格按照預定測線進行航行，導航員將嚴格按照有關質量標準指導船舶航行。調查作業中非緊急情況嚴禁倒車及急速轉向。在進入測線的延長線前將船舶的航向及航速調整到要求情況以使各儀器進入穩定的工作狀態。在調查工作中，船只航速必須保持穩定且最大航不得高于5節。調查中當船體吃水發生變化時必須校正各換能器吃水參數。調查中當測線偏離設定測線的距離超過規定測線間隔的20%時必須重做。注意觀察各個拖體之間的影響，關注拖體的之間的物理位置是否發生變化，電纜是否交叉；尤其注意電信號之間是否影響等。
6、小船進行工程物探勘察作業管理方法
由于小船作業船舶，導航定位和儀器操作人員一般為外雇人員，合同簽署形式不同，大家經濟利益不同，從而造成現場管理中的一些難度。
1）每天堅持收聽氣象，并做好記錄。不同海區受風向影響的大小不同，項目經理在作業中要及時總結各海區不同季節天氣特點，潮汐變化，選擇合適的時機出海作業，從而縮短工期。
2）注意遵守公司的規章制度，維護企業形象。
3）根據不同的作業區域，進行相應的安全防范。
漁業作業區：在漁業作業區域要加強瞭望，注意漁網走向，注意船舶和儀器安全，避免拖體被漁網掛住而受損。必要時要先進行清網再開始進行作業。
淺水區域：淺水區域水深較淺，要注意潮汐變化引起的水深變化，防止船舶擱淺。
深水區域：離岸較遠，注意收聽氣象，如果天氣處于臺風季節，安全應急計劃必須得到保證。
航道穿越區域的檢測：在航道內進行管線檢測時，由于航道內有工程施工保護管線的石頭，有時層厚達到1米，會給管線調查帶來技術上的困難?？刹扇〖哟蟀l射次數，降低船舶速度，改變計劃測線方向，與管線方向斜交。在利用淺地層剖面沒有發現管線的部分，利用磁力儀進行探測，結合多波束測量成果和淺地層剖面特征確定管線埋深。由于航道是船舶運輸通道，船舶航行密度大，在航道工作需要辦理相關證件外，還要加強觀察，注意避讓。
4）由于小船抗風能力差，工期一般較緊張。抓住好天氣進行高效作業就很重要?，F場作業儀器安裝完成后，要進行儀器測試。測試儀器時，應進行動態測試，保證儀器正常運轉。如遭遇惡劣天氣，避風時間較長時，避風期間更應注意對儀器進行測試，做到有問題及時發現，排除。以保證天氣轉好時，立即進入高效作業狀態。
5）作業日報詳細記錄，尤其是天氣惡劣或儀器發生故障從而影響工期時，及時與公司和甲方進行溝通，以促進工程的順利進行。
關鍵詞：土木工程；混凝土；無損檢測；
中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：
1.概述
所謂混凝土的無損檢測技術是指以不損害將來使用和使用可靠性的方式對混凝土的內部缺陷、幾何形狀、化學成分、組織結構和力學性能的測定，進而對其使用性做出評價的一項科學技術。無損檢測技術是一門以物理學、材料科學、變
形固體力學、電子學等學科為基礎，在不改變被測對象的前提下，探測和評價被測對象性能的綜合性應用技術。
1.1 混凝土無損檢測技術的特征：
① 不破壞構件或建筑物的結構
② 可進行全面檢測，能較真實的反映混凝土的質量
③ 能對內部空洞、開裂、表面燒傷等進行檢測
④ 可應用于無任何原始資料的建筑物的檢測
⑤ 可以實現非接觸檢測，簡便快捷
⑥ 可進行連續、重復測試
2 綜述各種檢測方法
2.1 回彈法檢測混凝土抗壓強度
回彈法檢測混凝土抗壓強度在我國使用已達四十余年,因其簡便、靈活、準確、可靠、快速、經濟等特點而倍受工程檢測人員的青睞,是我國目前工程檢測中應用最為廣泛的檢測手段之一。當對工程結構質量有懷疑時,均可運用回彈法進行檢測。
2.1.1 檢測方法
首先要在構件上選擇及布置測區，所謂“測區”系指每一試樣的測試區域。每一測區相當于該試樣同條件混凝土的一組試塊。
每一結構或構件的測區應符合下列規定:
（1）每一結構或構件測區數不少于10個，對某一方向尺寸小于4.5m且另一方向尺寸小于0.3m的構件，其測區數量可適當減少，但不應少于5個；
（2）相鄰兩測區的間距應控制在2m以內，測區離構件端部在2m以內，測區離構件端部或施工縫邊緣的距離不宜大于0.5m，且不宜小于0.2m；
（3）測區應選在使回彈儀處于水平方向檢測混凝土澆筑側面。當不能滿足這一要求時，可使用回彈儀處于非水平方向檢測混凝土澆筑側面、表面或底面；
（4）測區宜選在構件的兩個對稱可測面上，也可選在一個可測面上，且應均勻分布。在構件的重要部位及薄弱部位必須布置測區，并應避開預埋件；
（5）測區的面積不宜大于0.04m2；
（6）檢測面應為原狀混凝土表面，應避開蜂窩、麻面，并應清潔、平整，不應有裝飾層、疏松層、浮漿、油垢、涂層等，必要時可用砂輪清除疏松層和雜物，并清理殘留的粉末或碎屑；
（7）對彈擊時產生顫動的薄壁、小型構件應進行固定。
按上述方法選取試樣和布置測區后，先測量回彈值。測試時回彈儀應始終與側面相垂直，并不得打在氣孔和外露石子上。每一測區的兩個側面用回彈儀各彈擊8點，如一個測區只有一個測面，則需測16點。同一測點只允許彈擊一次，測點宜在測面范圍內均勻分布，每一測點的回彈值讀數準確至一度，相鄰兩測點的凈距一般不少于20mm，測點距構件邊緣與外露鋼筋、鐵件的間距不得小于30mm。檢測時，回彈儀的軸線應始終垂直于結構或構件的混凝土檢測面，緩慢施壓，準確讀數，快速復位?；貜椫禍y量完畢后，應在有代表性的位置上測量碳化深度值，測點不應少于構件測區數的30%，取其平均值為該構件每測區的碳化深度值。當碳化深度值極差大于2.0mm時，應在每一測區測量碳化深度值。
碳化深度值測量，可采用適當的工具在測區表面形成直徑15mm的孔洞，其深度應大于混凝土的碳化深度?？锥粗械姆勰┖退樾紤齼?，并不得用水擦洗。同時，應采用濃度約為1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞內壁的邊緣處，當已碳化與未碳化界線清楚時，再用深度測量工具測量已碳化與未碳化混凝土交界面到混凝土表面的垂直距離，測量不應少于3次，取其平均值。每次讀數精確到0.5mm。當碳化深度值大于6.0mm時，取6.0mm。
2.2 超聲法檢測混凝土抗壓強度
超聲法是超聲檢測的基本裝置。它的作用是產生重復的電脈沖去激勵發射換能器。發射換能器發射的超聲波經耦合進入混凝土，在混凝土中傳播后為接收換能器所接收并轉換成電信號，電信號被送至超聲儀，經放大后顯示在示波屏上。
2.2.1 聲速值的測量
超聲儀必須是符合技術要求并具有質量檢查許可證。超聲測點應布置在回彈測試的同一測區。為了保證換能器與測試面間有良好的聲耦合，采用凡士林為耦合劑，測量時采用對測法，在一個相對測試面上測量三點或一點，為了避免不同測距對測試結果的影響，發射和接收換能器應在同一軸線上。
2.2.2 超聲法檢測混凝土強度的影響因素
原材料及配合比的影響：組成混凝土的原材料對超聲波的影響是不可避免的，不同的原材料使得超聲聲速值有差異；即使同樣的原材料，也因配合比的不同，產生各不相同的聲速值。（1）水泥品種影響。（2）礦物細摻料對超聲聲速的影響。（3）粗骨料的品種、粒徑和含量的影響。（4）砂率。（5）配合比。
外部條件的影響：（1）齡期。（2）養護方法。（3）溫度和含水率。
其它條件的影響：（1）結構中鋼筋的影響與修正。（2）混凝土中缺陷與損傷對測強的影響。
2.3 超聲回彈“綜合法”檢測混凝土抗壓強度
超聲回彈綜合法是采用超聲儀和回彈儀在同一測區分別測量聲時值和回彈值，推算該測區混凝土強度的一種方法。
2.3.1 檢測方法
（1）回彈試驗：同回彈法檢測混凝土強度試驗研究。
（2）超聲聲速測試：回彈后試塊取沒有回彈的兩個相對澆注側面測聲速值，用黃油做耦合劑。用大游標卡尺測量試塊測試面距離，精確至0.1mm，用直尺在每個測試面上定出五個測點位置，在測點上涂一薄層黃油，將發射和接收換能器壓緊在試塊上注意軸線保持在一直線上，測出聲速值。
（3）立方體抗壓強度測量：同回彈法檢測混凝土強度試驗。
（4）碳化深度值測量：同回彈法檢測混凝土強度試驗。
（5）記錄檢測數據：原材料檢驗結果；成型配合比、養護情況；超聲聲速值；回彈值；抗壓強度值；碳化深度值。
3混凝土強度無損檢測的必要性
施工單位、質量檢測部門以及各級管理機構對現場混凝土進行強度評定的方法，在絕大多數情況下主要是按規定保留的標準立方體試塊進行壓力破壞試驗，根據實測極限破壞荷載與混凝土抗壓表面積計算出抗壓極限強度值，試驗一般在
壓力試驗機上完成。混凝土抗壓強度試驗在全世界已沿用 80 余年，成為混凝土與鋼筋混凝土結構設計、施工及驗收的基本依據。雖然混凝土標準試件的抗壓試驗具有直觀、可靠、數據穩定（離散性?。┑戎T多優點，但仍有其實際應用中的局限性，這種局限性主要表現在：
①混凝土標準試件一般在實驗室條件下進行標準養護，同現場結構混凝土相比，存在環境條件方面的差別，因此，試驗強度值與結構混凝土實際強度值必然存在差異；
②即使是某些重要結構部位的混凝土標準試塊采用了現場同條件養護，但在成型條件、搗制方法、受力狀態等方面仍與結構混凝土存在差異，這種差異在強度值方面也必然有所反映；
③混凝土標準抗壓試驗的時間、數量畢竟有限，標準試件測量值只能被認為是混凝土在特定條件下的性能反映，而不能代表所有結構部位混凝土的真實狀態；
④對舊房屋建筑來講，特別是無技術資料年代久遠的老建筑混凝土強度檢測評價來講，留置試塊根本無法實現，給長齡期混凝土的抗壓強度試驗帶來困難；
⑤各級管理部門以及監督機構在必要時對結構混凝土強度進一步確認或進行強度普查時，往往由于缺乏足夠的預留試塊，使工作難以開展；
⑥根據一些研究發現留置試塊的強度發展在一定齡期之后與結構實體混凝土的強度發展有很大的差異；
⑦預留試塊檢測由于涉及的單位比較多，各方為了維護各自的利益，在預留試塊時弄虛作假，以高標號代低標號進行檢測的情況時有發生，這樣就使檢測變的毫無意義了。
因此，為克服上述各種困難，混凝土強度無損檢測的各種方法相繼開展起來，由于無損檢測方法簡便易行、可靠性較高，已被土木工程各單位廣泛應用于現場混凝土強度評定工作。
無損檢測（ Non Destructive Testing 或 Non Destructive Evaluation ，簡稱 NDT 或 NDE ），又稱非破壞性檢測，是利用材料的不同物理力學或化學性質在不破壞目標物體內部及外觀結構與特性的前提下，對目標物體相關特性（如形狀、位移、應力、光學特性、流體性質、力學性質等）進行測試與檢驗，尤其是對各種缺陷的測量。無損檢測的最大特點是既不破壞材料的原有特性，而且能在短時間內獲得期望的結果，以便操作人員迅速作出判斷，有利于連續生產和提高生產效率，還有利于作出正確的決策。同時也是指對材料或工件實施一種不損害或不影響其未來使用性能或用途的檢測手段。 通過使用 無損檢測，能發現材料或工件內部和表面所存在的缺欠，能測量工件的幾何特征和尺寸，能測定材料或工件的內部組成、結構、物理性能和狀態等。 無損檢測能應用于產品設計、材料選擇、加工制造、成品檢驗、在役檢查（維修保養）等多方面，在質量控制與降低成本之間能起最優化作用。無損檢測還有助于保證產品的安全運行和（或）有效使用。 無損檢測包含了許多種已可有效應用的方法，最常用的無損檢測方法是：射線照相檢測、超聲檢測、渦流檢測、磁粉檢測、滲透檢測、目視檢測、泄漏檢測、聲發射檢測、射線透視檢測等。 下面我們就通過兩個具體的例子來說明一下無損檢測技術的應用：
一. 無損檢測在木材保護中的主要用途和常用的無損檢測技術
主要用途為：1.木材含水率無損檢測 ：木材含水率是影響與決定木材使用的重要指標，對古建筑木構件，含水率更具有重要意義。一般地，木構件含水含水率過高，則意味著古建筑木構件發生病蟲害的可能性增大，必須引起重視。 常用的木材含水率無損檢測儀器有根據直流電、高頻電流、介電常數、微波、紅外線等原理開發制造的儀器。
2.古建筑木結構部件的現場檢測：古建筑木結構維修和保護，不能破壞原有木構件，就需要采用無損檢測技術對其木結構安全進行評價，通過無損檢測為在維修前進行設計與確定維修或更換木構件等工作，提供有力的證據。這也是無損檢測的一個重要應用，主要檢測木構件的殘余強度和木構件內部缺陷 , 為木結構建筑的可靠性、安全性和使用壽命做出評價。
3.古樹名木的健康狀況評價 ：古樹名木不僅是重要的自然資源和景觀，也已成為重要的文化遺產，得到世界各國政府的重視與保護。為加強古樹名木的保護，必須對古樹內部缺陷在不破壞其生長和引起新的災害的條件下進行檢測，這就需要應用無損檢測技術，這也是目前美國、歐洲和日本等發達國家對城市樹木進行保護必須采用的重要技術。
常用的技術：
1.肉眼觀察 ：最簡單和最古老至今仍在使用的無損檢測方法就是肉眼觀察，可幫助對無損檢測結果進行判別和驗證。如對產品和組成成分的變化等需要做出判斷時，就需要肉眼觀察和識別，采用的辦法包括對破裂碎片、機械破壞、后期腐朽和嚴重的蟲蛀等情況的進行仔細觀察和分析。根據肉眼觀察判斷的結果確定檢測部件或產品的優劣與是否合格或淘汰。
2. 聲應力波 ：聲應力波是最常用的古建筑木結構安全評價的無損檢測方法。聲應力波是通過沖擊或用給定的應力使其產生振動，但目前主要采用的是沖擊產生振動的方法。
聲應力波方法常采用測定聲傳播速度或測定振動波譜的方法來進行分析。 對木構件常用測定聲速來計算木構件的殘余動彈性模量，因為聲速測定簡便易行，其計算公式為E=DV 2
其中 E—— 是木材動彈性模量； D—— 木材密度； V—— 聲應力波速度
利用應力波測定殘余動彈性模量需要檢測木材密度，而密度測定必須在現場采樣，然后在實驗室進行測定。
當木材發生腐朽或蟲蛀時，垂直于木材紋理方向的傳播速度急速增加。一般地，當應力波傳播速度增加 30% 時，就意味著木材強度損失已達到 50% ；當應力波傳播速度增加 50% 時，就意味著木材遭到了嚴重損害；橫向（徑向或弦向）是探測腐朽的最佳途徑。
為此在進行應力波無損檢測時，最好選擇聲應力波振動波譜分析的應力波檢測儀，如果采用測定聲傳播速度檢測方法的儀器，應采用相應的方法彌補測定儀器帶來的不便。
3.超聲（應力）波 ：超聲應力波同聲應力波方法基本相同，主要不同在于超聲波應用的頻率超過 20kHz 。
超聲波測定的原理分為穿透應力波系統和脈沖 - 反應系統兩種，現有設備也是按照這兩種原理設計生產制造的。穿透應力波系統是指超聲波沿被檢測木材的厚度方向傳播，而被檢測的木材的聲波特性就在另一邊被記錄下來；而脈沖 - 反應系統是指測定記錄被傳播到材料內部表面的回聲波的特征，可以測定木材腐朽深度等。
4. 其它無損檢測技術：
① 電學方法：利用木材電阻和木材含水率的相關關系進行無損檢測，可以測定木材含水率。還可以利用木材電阻特征在現場探測木材腐朽。
② γ 射線：利用 γ 射線可以定量化探測木材內部腐朽程度，也可以定量測定防腐劑痕量元素在木材中的分布。這種檢測方法的不利因素是要用到放射性元素。
③ X- 射線： 這是實驗室和生產線上常用的一種方法，主要用于檢測木材內部腐朽、木材微密度測定、木材節疤等的檢測等，如常見的軟 X 射線木材微密度測定儀、 X- 射線木材缺陷檢測系統等。
二.混凝土無損檢測技術：
混凝土是我國建筑結構工程最為重要得材料之一，它得質量直接關系到結構得安全。多年來，結構混凝土質量得傳統檢查方法是以按規定得取樣方法，制作得立方體試件，在規定得溫、濕度環境下，養護28天時按標準實驗方法測得得試件抗壓強度來評定結構構件得混凝土強度。用試件實驗測得得混凝土性能指標，往往是與結構物中得混凝土得性能有一定差別。因此，直接在結構物上檢測混凝土質量得現場檢測技術，已成為混凝土質量管理得重要手段，這一檢測技術已引起各國建筑工程界得重視和承認。 所謂混凝土“無損檢測”技術，就是要在不破壞結構構件得情況下，利用測試儀器獲取有關得混凝土質量等受力功能得物理量，因該物理量與混凝土質量（強度、混凝土缺陷）之間有較好得相關關系，
關鍵詞：翻轉課堂；自主能力；大學物理實驗
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）31-0269-02
“翻轉課堂”是近年來全球教育界諸多學者關注并研究的熱點之一。在基礎教育學校中已有很多教育者將翻轉課堂的教學模式付諸于行動，并取得了良好的效果。翻轉課堂教學模式完全顛覆了傳統教學，真正將學習主動權完全交給了學生，激發了學習動力，實現了學習的個性化，提高了教學效果。在高等教育中，也有部分高校成為了翻轉課堂的試點，高校教師也積極參與到翻轉課堂的觀摩、學習與討論中。但是，在諸多高校的翻轉教學實踐中，都是將翻轉課堂模式與理論課程教學相結合，而實驗課程由于其特殊性很難與翻轉課堂聯系起來。
然而，實驗課程對于培養學生科學素質、實際動手能力有著不可替代的作用。根據教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會2010年頒布的《理工科類大學物理課程教學基本要求》中說明了大學物理實驗課程的具體任務是培養學生的基本科學實驗技能、科學實驗基本素質，能夠使學生在知識、技能、思維等方面得到培養。和傳統課堂相比，“翻轉課堂”與大學物理實驗課程的結合具有很大的優勢。
一、傳統教學的困難
目前，在全國高校中，由于實驗設備、教學環境、實驗教師等各方面客觀條件的限制，大學物理實驗的教學往往還是傳統的以教師講授為主的模式。學生在傳統的灌輸模式下，在基本實驗原理的掌握、實驗基本操作上具有扎實的訓練，但在培養創新思維和科學研究能力上存在明顯的不足，也限制了學生的自主性學習、個性化學習。
（一）課程定位與教學過程的矛盾
大學物理實驗的課程定位通常是專業必修基礎課，教學目標是培養學生的科學思維能力、研究方法。但是，在各高校中，由于受到課程性質、課時、實驗設備等客觀因素的影響，大學物理實驗課程沒有受到各專業及學生的重視，各地方高校中大學物理實驗課程的實際教學情況與教育部或各高校的課程定位有較大的差距。在具體教學中，大學物理實驗教學內容陳舊、與專業方向脫節、教學方式傳統、手段單一，學生在實驗過程中體會不到發現問題、解決問題的樂趣。長期以來，形成了學生機械地按照教師安排的步驟完成實驗的現象。
（二）教師與學生的矛盾
學生的直觀能動性不強。在競爭日益激烈的社會中，高校學生也受到社會較大的影響，部分學生的目的性非常強，對于不在考研范圍、課時學分少的大學物理實驗課程大多采取蒙混過關的態度，實驗的主動積極性不夠，缺乏學習興趣和熱情。另一方面，高校的實驗教師往往更注重實驗原理的講授，不注重教學方法。教師按照實驗教材，按部就班地進行實驗原理、實驗儀器、實驗內容的講授，將教材內容原原本本地講授一遍，無法激發學生的興趣。最終導致在大學物理實驗課中，教師完全起主導作用，使學生被迫成為實驗操作的被動接受者。
（三）教學資源與學生自學的矛盾
各地方高校實驗室設施參差不齊，實驗項目、實驗儀器更是千變萬化，即使是同一原理、同一實驗內容的儀器由于生產廠家的不同也有較大區別，所以實際教學中很難將教材上的實驗內容與實際儀器對應起來。所以，對于實驗課程，學生就不能在課前對實驗內容、實驗儀器進行很好的預習，即便是對實驗課程感興趣的同學也不能進行自學，這就造成了學生在課內需要占用大量的時間去熟悉實驗儀器，而對于實驗原理、實驗內容、實驗結果的思考較少。
二、“翻轉課堂”教學資源的建設
為了解決實驗課程實際教學中出現諸多問題，各高校的老師們都采用了很多辦法。在激發學生學習興趣的同時，完善、補充各種教學資源。
（一）專用教材的編寫出版
教材是學生學習的第一手資料。為了更好地配合翻轉課堂模式的實施，我們在分析了學生預習的習慣后，編寫了翻轉課堂專用教材，已由高等教育出版社出版，也為翻轉課堂的實施提供了必要的基礎。根據學生學習的特點，教材中首先設置了預習要點，提示學生在預習過程中需要掌握的知識。在教材中需要特別講解的地方設置了二維碼，學生預習時可以用手機掃描二維碼，鏈接到學校網站上，看到教師提前錄制好的教學視頻或其他教學資料。
對于實驗類課程，高質量的實驗視頻是實現翻轉課堂模式的關鍵。實驗課程與理論課程相比，有其自身的特點，我們將每個實驗的實驗原理、實驗內容、儀器操作等內容拆分為5～10個關鍵知識點，編寫腳本，用微課視頻的形式將關鍵問題說明。然后將實驗視頻上傳至學校的網絡課程中心，將視頻的網址轉換為二維碼，放置在教材中，學生在預習過程中，遇到關鍵知識點，用手機掃描二維碼即可打開視頻，進行學習，實現了按需學習、隨時學習。
（三）實驗項目的重組
在大學物理實驗課程中我們根據學生的專業，有針對性地設置了不同的實驗項目。將實驗方法或實驗內容接近的項目進行了分組。再如，給電氣專業、信息專業的學生設置了“二蹤示波器的使用”和“聲速的測定”這一組實驗操作相關的實驗，學生在學會使用示波器后，緊接著進行聲速測定實驗，復習鞏固了示波器的使用，又順利地完成了聲速在氣體、固體中的測量。
三、“翻轉課堂”教學模式的實踐
根據以上對高校中大學物理實驗傳統教學的分析，結合翻轉課堂以及前期教學資源的建設，充分發揮微課視頻的優勢，我們在多個班級中進行了“翻轉課堂”教學模式的實踐。
（一）教學流程設計
針對大學物理實驗教學的要求與特點，我們按照充分發揮學生主觀能動性的原則，設計了“翻轉課堂”教學模式的流程，如圖所示。
（二）實踐過程
1.課前預習階段。學生通過教材、微課視頻、預習報告等多種學習資源進行實驗預習。學生根據我們設定的預習問題進行教材的閱讀、視頻微課的觀看、預習報告的填寫來完成預習。要做好學生的預習，教師必須根據學生學習認知的特點設計該實驗項目的預習問題、預習報告，然后教師對實驗項目的知識體系進行構建，完成微課視頻的拍攝與編輯。學生需要在上課時提交自己的預習報告，并將預習中的疑點反饋給教師，以便教師及時掌握學生的預習情況。
2.課堂實驗階段。在上課時，學生獨立自主地完成實驗，這是學生掌握知識的關鍵階段。教師不再講授內容，不占用課堂時間，但要負責組織、維護好實驗課堂的教學秩序，同時還要監督好實驗儀器的使用情況，避免實驗儀器的損壞。在這個階段，教師鼓勵學生在實驗過程中發現問題、提出問題，并引導學生自己解決問題，培養學生動腦思考的能力。教師在整個實驗課堂中，不間斷地了解學生的實驗情況，發現學生在預習或實驗操作中出現的問題，及時對學生的實驗方案進行修正，根據學生的問題進行個性化指導。
3.評價階段。教師對學生的評價貫穿于整個教學流程，是對學生學習情況的綜合評定，是一種形成性評價。良好的評價能夠對學生的學習起到監督和強化作用。教師需要對學生的課前預習、課堂操作、課后報告進行多維度的分析評級，發現學生在實驗課程中的亮點并給予及時的肯定。正確、適當的學生評價可以對學生的學習動機起到很大的激勵作用，也能最大限度地體現實驗課程的教育功能。大學物理實驗課程的評價也是多角度、多方位的。我們以完成實驗為基本要求，鼓勵學生展示個性。例如，對在實驗課程中，常問問題，又有很多想法的同學，應當積極給其建議，使其發揮喜歡動腦的優勢，培養科學分析、研究問題的能力。
四、結束語
本文利用翻轉課堂的教學模式契合了“以學生為中心”的教學理念，體現了課堂上學生的主體地位、教師的主導地位，符合學生的認知規律，利于學生知識架構的有效形成。在教學過程中，教師借助信息化網絡發揮主導作用，貫徹“自主―探究―合作”的教與學的觀念。學生在教師的指導下，根據自己的個性需要，激發自身的控制和校正能力，建立實驗的知識框架，發現問題、解決問題，獨立或團隊協作完成實驗。
參考文獻：
[1]錢保俐.翻轉課堂教學模式在高等院校實驗課程教學中的應用設計[J].中國教育技術裝備，2014，（6）：114-115.
關鍵詞：石油測井儀器；可靠性；指標
中圖分類號：C35 文獻標識碼： A
前 言：有人曾經提出對測井儀器進行可靠性評估時，應該從系統工程的角度出發，同時根據產品實際的應用環境特點等逐步構建新的可靠性研究模型。同時也應該依據構建出來的這種模型對測井儀器的穩定性、一致性和經濟性能等能夠直接反映出儀器可靠性的相關指標進行測試。
1石油測井的類型概述
1.1電法測井
運用井下測井設備，發射相應頻率電流到地層，對地質層進行勘測，進而獲取地層電阻率的石油測井方法被稱作“電法石油測井技術”，此法簡稱為“電法測井”。電法測井是石油測井技術中重要方法之一。
1.2放射性測井
放射性測井在業界又被稱為“核測井技術”。該石油測井技術工作原理并不復雜，其依據所發射和測量的放射源物質，通過對地質層巖石見空隙流體蘊含的核物質性質進行分析研究，從而探測出石油層油氣儲備。放射性石油測井技術類型多樣，可劃分為：伽馬放射性石油測井技術和中子放射性石油測井技術。其中，以自然伽馬射線能譜測井、自然伽馬密度射線測井以及中子空隙測井技術最為常見。伽馬放射性石油測井主要以伽馬射線作為技術基礎；中子放射性石油測井主要以中子作為技術基礎，通過中子和巖石空隙流動的相互作用來完成石油層的勘探。
1.3聲波測井
對環井眼地質層進行聲學勘測，進而判斷井眼地質層現狀、推斷地質層石油儲藏狀況的技術被稱作聲波測井。聲波石油測井分為三種技術類型：聲幅測井、聲速測井、聲波全波測井技術。聲波測井技術優勢顯著，該技術可依據聲波能量精準判斷出石油儲備層和井眼特性，還可將巖性空隙密度壓力、滲透率、次生孔隙度、流體類型、裂縫方位等石油探測數據進行準確勘測。
1.4套管鉆井測井
套管鉆井測井是尚未成熟且未能得到廣泛應用的測井技術，該技術目前還處于理論化和技術研發階段。套管鉆井測井技術的理論操作方式為：使用套管作為石油勘探鉆井的鉆桿，當井眼成形，套管同時下放到井下。
1.5開發性測井
在石油層開發期間所進行的多角度全方位發掘工作，被稱作開發性測井技術。開發性測井技術的主要工作任務貫穿于整個石油油氣儲備層開發階段：包括對石油儲藏量進行評價、對開發價值進行評估、對油井實施作業及井下地質狀況進行實時監測和石油開發效果評價等。開發性測井技術的重要作用在于對石油儲藏飽和度、生產測井、井間測井進行實時數據監測，確保石油層開發工作順利開展。
1.6套管井測井
套管井石油測井技術通過極低的測井次數，且運用低價格的完井鉆機進行高效低成本作業，該測井技術能大幅度降低勘測儀器故障及裸眼井測井風險。同時，套管井測井能將石油儲藏層全貌清晰呈現，可全面取代傳統裸眼井電纜石油測井技術。據行業內可靠數據披露，在西方發達國家，石油測井工作總量的百分之五十由管套井石油測井技術占據。
2常用的石油測井儀器可靠性指標
在石油測井儀器的研發和生產過程中，人們通常會借助三個例行試驗來評價測井儀器的穩定性。這三個實驗就是高溫、長期和電源拉偏試驗。常用的這三個例行試驗無亂在時間還是空間上都是各自獨立的，實驗之間相互沒有關系。這三個實驗實質把石油測井儀器的基本使用特征靜態地分開研究。這種做法的帶來的后果就是這個實驗雖然有利于試驗的順利的完成，但是卻沒有正確地模擬出石油測井儀器的基本使用特征。因為在實際的測井的作業中，測井儀器要同時經受多種應力對她的作用。所以顯然常規的實驗方法不能真實地反映這一實際情況，所以這三種實驗指標不能全面的反映出石油測井儀器的穩定性和可靠性。
根據可靠性理論，針對儀器常用可靠性指標主要包括以下的四個方面。即系統的可靠度Rs、系統失效率（或系統故障率）入s、平均的故障間隔時間MTBF、平均的維修時間mttr這四個方面。上述的這些評價指標可以在不同的層面對測井儀器的相關技術性能、維修性能和系統的有效性能進行大體的評估和衡量。但是其中有一些指標在獲取或者測量方面存在著一定的難度。所以上述的評價指標也只是局限于理論方面，如果我們具體到測井儀器可靠性評價當中的話，我們一般衡量測井儀器可靠性的指標是從儀器的其他性能來間接體現出來的。例如我們一般利用多次測井井次免維修次數來衡量儀器功能的平均故障間隔。如果利用這種方法就比儀器免維修次數獲取更簡單我們一般利用其內在的某些聯系從而達到評價測井儀器的可靠性。
3石油測井儀器可靠性模型
是否具有一個可靠性模型是研究測井儀器系統可靠性的基礎，石油測井儀器的可靠性研究的基本假設是建立石油測井儀器可靠性模型。在測井儀器系統的可靠性時，基本設想主要包含以下的三個設想。A假設測井系統的各個單元只有兩種狀態―正常工作的的或出現故障的；B測井的各個單元是不可修復的，也就是說―旦一個單元發生故障之后，整個任務期間保持不變不能自己修復；C各單元的統計工作是獨立的，工作互補影響。
根據以上的假設，人們提出了一種石油測井儀器的模型。這是一種可修復的機電一體化系統，按照系統工程的觀點，我們可以把系統劃分為人、硬件、軟件和環境這四個子系統。測井的可靠性模型也應該包括這四個方面，而且構成石油測井儀器的4個子系統應該為一個串聯的模型。人們對于各個模型都建立了數學模型。
4 測井儀器可靠性評價新方法
針對以上常用的方法因為具有局限性，所以人們又提出了一些新的方法來評價測井儀器的可靠性。這些方法可以更好地測試和評價石油測井儀器的可靠性。
4.1 延長高溫試驗的最高溫度恒溫時間，并且同時延長全程溫度試驗的時間周期長短。根據測井的相關規程，我們知道井段應該至少進行兩次測量，以避免事件出現的重復性。這個過程中，儀器承受的溫度雖然會有一點的改變，但是都不會超過儀器能承受的最高溫度，所以我們可以利用最高溫度來進行模擬此儀器受到溫度作用的反應。因為最高溫度恒溫時間一般是三個小時，而且實驗一般不超過八個小時，所以我們可以選取八個小時為一個周期。
4.2 在各個階段進行電源拉偏實驗和震動沖擊實驗。在實際測井作業中儀器要經受振動和沖擊這種作用。震動沖擊這種作用的大小和儀器的下井速度和土提速度緊密相關。如果在試驗過程中儀器一直處于靜止狀態的話，就不能準確的反映這一種實際情況。所以我們建議在各個階段同時進行振動、沖擊試驗。同時在整個實驗中進行電源拉偏實驗。
4.3 可以進行雙應力試驗方法來分析儀器的穩定性。我們可以首先把長期穩定性試驗作為主線，并且同時進行電源的拉偏雙應力試驗和長期穩定性試驗，每隔一小時測試一次，而且每次都應該在電源拉偏的情況下測試儀器輸出的計數率?？梢栽诓煌╇婋妷旱那闆r下進行八次計數測試，最后利用圖形處理方法從而正確的處理出雙應力試驗數據。為評價其穩定性作出一定的參考。
結束語
綜上所述，人類技術的發展史，就是指人類不斷的挑戰人類極限的歷史。伴隨著石油工業的不斷發展，石油測井儀器將會面臨著更為嚴峻的考驗。但是同時由于測井儀器可靠性的相關指標中存在著一些無法定量分析的指標，所以這也就直接導致了我們無法使用理論性的工程方法對測井儀器進行可靠性的評價。在實際應用可靠性這個指標的時候，我們獲取更多的是通過試驗和實際工程應用情況統計來得到相關的數據的。石油測井儀器的可靠性要求是一個不斷提高的過程，隨著工作的進一步深入，可靠性評價還需要不斷的摸索和改進。
參考文獻
[1]陳光遠.論電子產品可靠性設計新思維[J].電子產鉆可靠性與環境試驗，2010（03）：31-33.
