松动圈测试实质上是应用超声波在不同介质中传播速度不同,来预测围岩的破坏情况。测试物体是以弹性体为前提条件的,当煤体的尺寸较小、作用外力较小时,相应变形也较小,可以把煤体视为弹性体。超声波是由声波仪振荡器产生的高压电脉冲信号加在发射换能器,发射换能器受到激发产生瞬态的振动信号,该振动信号经发射换能器与煤体之间的耦合后在岩体介质中传播,从而携带煤体内部信息到达接收换能器,接收换能器把接收到的振动信号再转变成电信号传给声波仪,经声波仪放大处理后,显示出超声波穿过煤体的声时、波速等参数。
根据弹性理论,由弹性波的波动方程通过弹性力学空间问题的静力方程推导,可得出超声波纵波波速与介质的弹性参数之间的关系。