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Ultraschall Logger

 Ultraschall Logger

Das Petrophysiklabor des Lehrstuhls für Geologie  verfügt über ein Ultraschall-Messsystem, das es ermöglicht ganze Bohrkerne sowie Einzelproben von Gesteinen bezüglich ihrer Schalllaufzeit zu untersuchen.

Hierbei können sowohl die Longitudinal- als auch die Scherwellen-Geschwindigkeiten an Bohrkernen bis zu einer Auflösung von 1mm gemessen werden. Die vollautomatisch gesteuerte Vorrichtung gewährleistet eine schnelle und effiziente Messung der zusammenhängenden Bohrkernintervalle.

Die piezoelektrischen Prüfköpfe erlauben den Einsatz frei von Koppelmitteln, sodass Ihre Proben vor Verunreinigungen geschützt sind. Für gewöhnlich wird die direkte Durchschallung angewendet, bei der sich Ultraschall Geber und Empfänger gegenüberstehen. Die indirekte Durchschallung ist ebenso durchführbar. Um eine gleichbleibende Qualität Ihrer Messergebnisse zu garantieren, werden die Prüfköpfe bei konstantem Anpressdruck von 3 bar betrieben. Einstellbar sind Ultraschallfrequenzen von 20, 46, 64, 80, 250 und 350 kHz.

Anwendungsbereiche:
Der Einsatz von Ultraschalltechnik ist eine bewährte Methode zur Schadenskartierung an historischen Gebäuden aus Naturstein und eignet sich daher besonders um die Qualität von Naturbausteinen zu beurteilen.
Die Schalllaufzeit der Longitudinalwelle kann als Porositätsproxy von Gesteinen verwendet werden. Über das Verhältnis der Laufzeiten von Scher- zu Longitudinalwelle kann das Elastizitätsmodul (E-Modul) des zu untersuchenden Gesteins bestimmt und somit dessen Druckfestigkeit abgeschätzt werden.
Ebenso liefert die hochauflösende Dokumentation der Ultraschall-Laufzeit von Gesteinen aussagekräftige Informationen bei stratigraphischen Fragestellungen oder bei der Beurteilung und Charakterisierung von geothermischen oder kohlenwasserstoffführenden Reservoiren.

Probengeometrien:
Bei der Longitudinalwellen-Messung können Bohrkerne bis zu einem Meter Länge am Stück untersucht werden. Diese können sowohl ganz (rund), als auch halbiert sein. Bei der Scherwellen-Messung müssen (bei der direkten Durchschallung) beidseitig planparallele Flächen vorhanden sein. Wird die indirekte Ankoppelung verwendet, genügt ein halbierter Bohrkern. Möglich sind auch Einzelproben von Quader-, Würfel-, oder Zylinderform.

Ihre Vorteile in der Zusammenfassung:
•    Hochauflösende und präzise Bestimmung der P- und S-Wellengeschwindigkeiten
•    Proxies für Gesteinsporositäten, Druckfestigkeiten und Qualität
•    Individuell einstellbare Messabstände
•    Garantiert gleichbleibende Messqualität
•    Keine Verunreinigung der Probe durch Koppelmittel

Quecksilber Porosimetrie

Das Petrophysiklabor des Lehrstuhls für Geologie am GeoZentrum Nordbayern verfügt über ein Quecksilberporosimeter zur Analyse von Porenvolumen und Porengrößenverteilung kommunizierender Porenräume in Gesteinen. Das Porosimeter der Marke Poremaster 60 der Firma Quantachrome ist ausgerüstet mit zwei Niederdruck- und einer Hochdruckstation und ermöglicht die Erfassung eines großen Wertebereichs von 950 μm bis 3 nm Porendurchmesser. Das Messprinzip basiert auf der Abhängigkeit von einer nicht benetzenden Flüssigkeit (Quecksilber) welche unter Druck in den Porenraum gepresst wird und dem Porendurchmesser der zu füllenden Poren. Diese Beziehung wird traditionell über die Washburn-Gleichung beschrieben. Je höher der aufgebrachte Druck ist, desto kleiner ist der erreichte Porendurchmesser. Bei einem Messvorgang werden Intrusionspunkte gemessen, die zusammen eine Intrusionskurve ergeben. Aus dieser berechnet sich die Porengrößenverteilung. Darüber hinaus lässt sich die Rohdichte und die Porosität (%) bestimmen.Anwendungsbereiche:Die Anwendungsbereiche der Quecksilberporosimetrie sind äußerst vielfältig. Einen wichtigen Beitrag in den Geowissenschaften leistet sie durch die Ermittlung wichtiger Kenngrößen (Porosität, Porengrößenverteilung) von Gesteinen die für die Exploration von Kohlenwasserstoffen, Geothermie oder CO2-Speicherung benötigt werden. Auch zur Qualitätsbestimmung von Naturbausteinen werden Porositätsanalysen benutzt und eignen sich daher als ideale Ergänzung zum Ultraschall-Logger.Probengeometrien:Die Gesteinsproben sollten in einem festen Zustand (zementiert) sein. Idealerweise sollten die Proben zylinderförmig sein. Es ist aber auch möglich Einzelbruchstücke zu verwenden. Mögliche Probengrößen (Zylinderproben, Durchmesser*Höhe) 1.     0.9 * 2.0 cm 2.     0.9 * 6.0 cm3.     2.5 * 3.5 cmIhre Vorteile in der Zusammenfassung:•    großer Messbereich von 950 μm bis 3 nm Porendurchmesser•    großer Probendurchsatz da zwei Niederdruck und eine Hochdruckstation vorhanden•    Einfache Messung unterschiedlicher Probengrößen wegen diverser Probenzellen.