Измеритель электрических свойств горных пород и руд

)5) 4 с О к 27 СССРНРЫТИИ ВО.г.МОч 1 И САН ТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТ А ВТОРСНОМУ обГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД И РУД(57) Изобретение предназначено для. измерения составляющих комплексного сопротивления образцов горных пород и руд и может быть использовано при проведении геофизических исследований, а также при контроле электрических свойств образцов различныхматериалов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностейизмерителя. Измеритель электрических свойств горных пород и руд содержит перестраиваемый генератор 1,двухзлектродный датчик 3, дифференциальные усилители 4 и 5, амплитудные детекторы 7 и 1 1, измеритель 8отношений и регистратор 12. Введение в устройство синхронного детектора 6, квадраторов 9 и 16, измерителей О и 5 отношений, сумматора.13, блока 14 вычитания иразование новых связей между элементами обеспечивают дополнительное измерение активной и реактивной составляющих комплексного сопротивления объекта измерения. 1 ил.632 2квадратор 1 б подключен к первому входу третьего измерителя 5 отношений.Усэройство работает следующим образом.Перестраиваемый по частоте генератор 1 вырабатывает гармоническое напряжение, прлложенное к цепи нагрузки, образованной последовательно соединенными эталонным резистором 2 и измеряемым образцом горной породы, установленным в двухэлектродный датчик 3, 7 ок, протекающий по цепи нагрузки, создает падение напряжения на эталонном резисторе 2 е .оБМ ВВК,+2 20 е. Е Ц Е +Е огде е - выходное напряжение генера, тора 1;К, - величина сопротивленияэталонного резистора 2;Е - величина комплексного сопротивлЕния измеряемого образца датчика 3.Дифференциальные усилители 4 и 5 30выделяют указанные напряжения и усиливают их до необходимой для работыамплитудных детекторов 7 и 1 величины,После детектлрования на выходах 35 амплитудных детекторов 7 и 11 действуют напряжения еликоПЬ К + 2 40 е 2Б4 Вц+ 21 Синхронный детектор 6 осуществляет операцию перемножения напряжений 45 П л и Б с выделением актйвной составляющей комплексного напряженияе Кх Ко2Е, + 2) 50 где Кх 2 е 2 1 оП+ 2) 1 1239Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназна.чено для измерения составляющих комплексного сопротивления образцов горных пород и руд и может быть исполь 5зовано при проведении геофизическихисследований а также при контролеэлектрических свойств образцов различных материалов.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства за счет обеспечения дополнительно измерения активной иреактивной составляющих комплексного сопротивления объекта измерений,На чертеже представлена структурная схема измерителя электрических свойств горных пород и руд,Измеритель содержит перестраиваемый генератор 1, первый выходкоторого через эталонный резистор 2подключен к первому электроду двух-,электродного датчика 3 с измеряемымобразцом, второй электрод котброгосоединен с вторым выходом генератора1 и общей шиной, первый дифференциальный усилитель 4, входы которогоподключенык выводам эталонного резистора 2, второй дифференциальныйусилитель 5,входы которого подключены к электродам двухэлектродногодатчика 3, выход дифференциальногоусилителя 4 соединен с первым входомсинхронного детектора 6 и через амплитудный детектор 7 подключен к первому входу измерителя 8 отношенийи входу второго квадратора 9, выходкоторого соединен с вторым входом.второго измерителя 10 отношений, выход второго дифференциального усилителя 5 соединен с вторым входомсинхронного детектора б и через амплитудный детектор 11 подключен квторому входу первого измерителя 8отношений, выход которого подключенк первому входу регистратора. 12,к первому входу сумматора 13 и второму входу блока 14 вычитания, выход которого подключен к второмувходу регистратора 12 и второмувходу сумматора 13, выход которогосоединен с вторым входом третьегоизмерителя 15 отношений, выход которого соединен с первым входом блока1)1 ч вычитания, выход синхронного детектора 6 подключен к первому входу. 55второго измерителя 10 отношений, выход которого соединен с третьим вхо- .дом регистратора 12 и через первый и на измерительном образце датчика 3 активная составляющаякомплексного сопротивленияобразца,На выходе квадратора 9 формируется напряжениез 12 и подается на второй вход второго измерителя 1 О Отношений, на первый вход которого подано напряжение 05-. На выходе измерителя 1 О отношений получается напряжение, пропорциональное с точностью до множителя К 4 активной составляющей комплексного сопротивления образца 39632 4хода блока 14 вычитания, пропорциональное реактивной составляющей Хх, подаются на регистратор 12, где и регистрируются. Б Кх Б = - =К =11 к, 10 20 25 30 35 40 45 50 55 Одновременно на выходе первого измерителя 8 отношений формируется напряжение У , пропорциональное с . точностью до постоянного множителя К 2 модуля комплексного сопротивления образца У 2 Нр = - = К= Н 2Напряжение, пропорциональное активной составляющей комплексного сопротивления образца, возводитсяв квадрат квадратором 16 и подается на первый вход третьего измерителя 15 отношений, на второй вход которого подается напряжение с выхода сумматора, 13, на первый вход которого приложено напряжение, пропорциональ ное модулю 2 , а на второй вход - выходное напряжение блока 14 вычитания, образующего разность напряжений с выхода третьего измерителя 15 отношений и напряжения, пропорционального модулю 2Если обозначить выходное напряжение блока 14 вычитания Оы 1 х , то можно записатьНвых = Ог.Уг. + БЬьх г . готкуда Омх Уг + Бвцх = Нг +гт.е, пропорционально модулю реактивной составляющей комплексного сопро,тивления образца с точностью до постоянного множителя КЗ.ФНапряжение с выхода измерителя 8 отношений, пропорциональное модулю 2, напряжение с выхода измерителя 1 О отношений, пропорциональное активной составляющей Е, и .напряжение с выФормула изобретения Измеритель электрических свойств горных пород и руд, содержащий генератор, первый выход которого через эталонный резистор подключен к первому электроду двухэлектродного датчика с измеряемым образцом, второй электрод которого соединен с вторым выходом генератора и с общей шиной, два дифференциальных усилителя, входы первого из которых подключены к выходам эталонного резистора, входы второго дифференциального усили" теля подключены к выводам двухэлектродного датчика, два амплитудных детектора, вход первого амплитудного детектора соединен с выходом первого дифференциального усилителя, а выход подключен к первому входу первого измерителя отношений, вход второго амплитудного детектора соединен с выходом второго усилителя, а выход подключен к второму входу первого измерителя отношений, выход которого. соединен с первым входом регистратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены синхронный детектор, второй и третий измерители отношений, первый и второй квадраторы, блок вычитания и сумматор, причем первый и второй входы синхронного детектора подключены к соответствующим выходам первого и второго дифференциальных усилителей, а выход соединен с первым входом второго измерителя отношений, выход которого соединен с вторым входом регистратора и через первый квадратор соединен с первым входом третьего измерителя отно- шений, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу первого измерителя отношейий и к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с третьим. входом регистратора и выходом блока вычитания, выход сумматора соединен с вторым входом третьего измерителя отношений, выход первого амплитудного детектора через второй квадратор подключен к второму входу второго измерителя отношений .