Измерительный мост для геоэлектроразведки

(51) 5 С 01 Ч 3/1 О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЙР 1 ф И.",". +")ЙЛМЕпБ;,.щГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изОБРетениям и ОТКРытиямПРИ ГКНТ СССР(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОСТ ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ(57) Изобретение относится к областигеоФизики и может быть использованопри поисках и разведке хорошо проводящих рудных тел индуктивным методомэлектроразведки. Цель изобретенияповышение помехозащищенности измерений. Она достигается тем, что двесовмещенные в пространстве петли вклю"чаются согласно е два плеча моста,питаемого от источника переменного Изобретение относится к геоФизике и может быть использовано при поисках и разведке хорошо проводящих рудных тел индуктивным методом электроразведки.Цель изобретения - повышение помехозащищенности при выполнении полевых измерений вблизи действующих горно- рудных и других промышленных предприятий,На чертеже представлена схема измерительного моста.Измерительный мост содержит источник 1 переменного тока, первый эталонный резистор 2 и второй эталонный ре" 2тока. При таком включен и ЭДС помехи взаимно вычитаются на в,оде нуль-индикатора, включенного е диагональ мос" та, два других плеча которого содержат эталонные резисторы с разным сопротивлением, Чтобы при этом не вычитались и сигналы, обусловленные геоэлектрическим разрезом, одна из петель, последовательно с которой включен узел уравновешивания, состоящий из последовательно соединенных магазина индуктивностей и магазина активных сопротивлений, зашунтирована резистором, сопротивление которого значительно больше активного сопротивления этой петли, За счет шунтирующего резистора создается разветвление тока в измерительном плече, так что по положению ручек магазина индуктивностей можно определить суммарную индуктивность петли и вносимую средой индуктивность. 1 ил. зистор 3, соединенные последовательно две индуктивности, выполненные в виде двух совмещенных в пространстве петель 4 и 5, узел б уравновешивания, состоящий из последовательно соединенных магазина 7 индуктивностей и магазина 8 активных сопротивлений, первый дополнительный резистор 9, второй дополнительный резистор 10, подключенный параллельно второй пет" ле 5, и нуль.-индикатор 11, причем нацало первой петли 4 соединено с началом второй петли 5, а к точке их сое" динения подклюцен один вывод источника 1 переменного тока, второй вывод, 1548764которого подключен к общей точке соединения первых выводов двух эталонных резисторов 2 и 3, между концом первой петли 4 и вторым выводом первого эта 5 лонного резистора 2 включен первый дополнительный резистор 9, между концом второй петли 5 и вторым выводом второго эталонного резистора 3 включен узел б уравновешивания, а нуль- индикатор 11 включен между точками соединения второго вывода первого эталонного резистора 2 с первым дополнительным резистором 9 и второго вывода второго эталонного резистора 3 15 с узлом 6 уравновешивания причем сопротивление второго эталонного резистора 3 значительнобольше сопротивления первого эталонного резистора 2, а сопротивление второго дополнительного резистора 10 значительно больше активного сопротивления второй петли 5.Работа с измерительным мостом производится следующим образом. 25 На участке, где требуется выполнить измерения, раскладываются две совмещенные петли 4 и 5, резисторы которых, например, равны 400 х 400 м или 800 х 800 м. Через петли 4 и 5 пропускают переменный ток от источника 1 переменного тока и уравновешивают мост с помощью узла б уравновеШивания, изменяя с помощью магазинов 7 и 8 величину компенсирующей индук 35 тивности и компенсирующего сопротивления до тех пор, пока не перестанет протекать ток через нуль-индикатор 11, т.е. до тех пор, пока показания нуль-индикатора 11 не станут равными нулю. По показаниям ручек магазинов 7 и 8 индуктивностей и активных сопротивлений судят о величине вносимых в петли индуктивности и активного сопротивления, обусловленных исследуемым геоэлектрическим разрезом, т.е. об электрических свойствах этого разряда.Обозначим величины сопротивлений50 резистора 2 - К,;резистора 3 - К резистора 9 - Кэ. резистора 1 О - К, петли 5 " К, магазина сопротивлений 8 - К, индуктивности петель 4 и 5 коэффициент взаимоиндукции между петлями 4 и 5 - И, ток, протекающий через петлю 4 и резисторы 9 и 2 - 1 ток протекающий через узел 6 уравновешивания - 1, через петлю 5 - 1,через резистор 10 - 1, индуктивностьмагазина 7 - 1,.В момент баланса моста выполняютсяусловия1 = 1К 2+1); 1 =. -1; ы- частотаПодставив (1) в (2), получим следующее условие компенсации реактивной составляющей сигнала1. - + М а = Ма+1, а+1,. (3)Кз КзК, КТак как петли 4 и 5 совмещены в пространстве, то (4И=1./ Подставив (4) в (3) и обозначив К / /К =-и, получаютЬ= 1, и (1-а). (5)Выражение (5) показывает, что высокая чувствительность измерений будет достигнута в том случае если п1, т.е. сопротивление резистора 3 будет значительно больше сопротивления резистора 2.Для подавления промышленных помех (например, с частотой 50 Гц) следует выбирать а - 1, так как при отсутствии дополнительного резистора 10 подавление помех будет полное. Однако при этом, так как петли 4 и 5 включены согласно, пропорциональные измерения их индуктивностей за счет воздействия геоэлектрического разреза не создают разбаланса моста, т.е. не могут быть зафиксированы.Поэтому сопротивление дополнительного резистора 10 следует выбирать значительно большим активного сопротивления петли 5, например в 10 раз. При этом а=0,9 Если взять п=.10, то получают 1, =1., т.е, все изменения индуктивности петель 4 и 5 будут прямо считаны по положениям ручек магазина 7 индуктивностей, а за счет введения дополнительного резистора 10 помеха будет подавлена не полностью, а только в 20 раэ (по сравнению с известным устройством), Если же взять а=20, а=0,95, то будет получено подавление помехи в 40 раз,Для того, чтобы дополнительно обеспечить температурную стабильностьмоста, необходимо. выбрать равным ому же значению и отношение сечения проводов, из которых изготовлены петли 4 и 5, и отношение сопротивления резистора 10 к активному сопротивле 5 нию петли 5.Благодаря такому выполнению моста значительно повышается помехозащищен" ность при проведении измерений в ус ловиях интенсивных промышленных помех. Формула. и зобретенияИзмерительный мост для геоэлектроразведки, содержащий два последова тельно соединенных эталонных резистора, две индуктивности, выполненные в виде двух совмещенных в пространстве петель, узел уравновешивания, источник переменного тока и нуль-ин" 20 дикатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоза" щищенности измерений, начало одной петли соединено с началом другой петли и к точке их соединения подключен 25 первый вывод источника переменного тока, второй вывод которого подключенк общей точке соединения первых в аодов двух эталонных резисторов,. междуконцом первой петли и вторым .водомпервого эталонного резистора включенпервый дополнительный резистор, междуконцом второй петли и вторым выводомвторого эталонного ре истора включенузел уравновешивания, выполненныйв виде последовательно соединенныхмагазина индуктивностей и магазинаактивных сопротивлений, параллельновторой петле подключен второй дополнительный резистор, а нуль-индикаторвключен между точками соединения второго вывода первого эталонного резистора с первым дополнительным резис;.ром и второго вывода втор, го эталонного резистора с узлом уравновешивания, причем сопротивле ие второгоэталонного резистора больше сопротивления первого эталонного резистора,а сопротивление второго дополнительного резистора больше активного сопротивления второй петли.