Способ измерения электрического поля в проводящих средах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 7437 05 6 01 Ч 3/08 Т идО установлены в провод мер в грунте, и экрани ными электродами 6 и 8 и 9 и расположенны при этом экранирующ выполнены несплошн сетки, открытого цил электрическое соедин тактных электродов 1 хранено. Выводы 8 и электрический конден 9 ат ление растекания г. и электродами 6 и 7 При этом сопротмежду дополнительн ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт физики Земли им.О,Ю.Шмта(56) Зимин Е.ФКочанов Э,С. Измерение параметров электрических и магнитных полей в проводящих средах. - М,: Энергоатомиздат, 1985, с,59.Электроразведка: Справочник геофизика, В двух книгах/Под ред. В, К.Хмелевского и В.М.Бондаренко, Книга первая. - М.: Недра, 1989, с.242.Бобровников Л,З., Орлов Л.И., ПоповВ.А. Полевая электроразведочная аппаратура. Справочник, - М,: Недра, 1986, с,155- 156 54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ПРОВОДЯЩИХ СРЕДАХ Изобретение относится к области электроразведки, в частности к способам измерения электрического поля при магнитотеллурических исследованиях и при режимных наблюдениях квазипостоянного электрического поля, например, с целью наблюдения предвестников землетрясения.Цель изобретения - повышение точности измерений,Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана принципиальная схема осуществления предлагаемого способа,Как показано на чертеже, контактные электроды 1 и 2, имеющие выводы 3 и 4,(57) Использование: для измерения электрического поля при магнитотеллурических исследованиях и при режимных наблюдениях квазипостоянного электрического поля, например при наблюдении предвестников землетрясения. Сущность изобретения: контактные электроды, установленные в среде, экранируют дополнительными контактными электродами и соединяют экранирующие электроды между собой при помощи электрического конденсатора; определяют сопротивление растекание между экранирующими . электродами в проводящей среде и по результату определенил и заданному значению частоты среза фильтра нижних частот, образованного сопротивле нием растекания экранирующих электродов и емкостью конденсатора, выбирают значение емкости, обеспечивающее необходимое подавление составляющих с частотой, лежащей выше частоты среза фильтра. 1 з,п,ф- Б лы, 1 ил. ящей среде 5, напри- фь рованы дополнитель- (д)7, имеющими выводы ми в той же среде 5, ие электроды 6 и 7 ыми, например в виде индра или кольца, и ение основных кони 2 через среду 5 сосоединены через(1 + ЯС 2. г 2)-1 С = (2 л г 1) ",(7) в проводящей среде 5 складывается из сопротивлений растекания гб, г 7 каждого изних: Г= Гв+ Г 7, (1) сопротивление растекания между основными электродами 1 и 2 увеличено иа значения сопротивлений растекания Г 1-а, г 2-7 между основными 1, 2 и дополнительными 6, 7 экранирующими электродами:гр = г+ г 1-6+ гг(2) и выполняется соотношениегн грг, (3) где гн = (гвх + г 1-6 + Г 2-7) - сопротивлениенагрузки; гвх - входное сопротивление усилителя.Рассмотрим работу фильтра нижних частот, образованного сопротивлением растекания г между дополнительными электродами 6, 7 и емкостью С конденсатора 10, Для коэффициента передачи К, связывающего входное напряжение Овх с выходными Овых, на круговой частоте в имеем с учетом сопротивления нагрузки гн К = Гн/(гн+ г+ ) в Сгнг). (4 Ввиду (3) для квадратного модуля коэффициента передачи имеем: откуда для частоты среза Ь фильтра нижнихчастот по заданному уровню, например -3дБ, имеем в = (сов/2 д) = (2 Ж ГС) ". (6)Значение электрической емкости С кон. денсатора 10, выбранное в соответствии со значениями частоты среза 1 в и сопротивления растекания г дополнительных электродов 6,7; обеспечивает необходимое подавление составляющих с частотой, лежащей выше частоты среза 1 в.Экраиирование основных контактных электродов 1 и 2 дополнительными электродами 6 и 7 и соединение дополнительных электродов 6 и 7 между собой при помощи конденсатора 10 образует перед основными электродами 1 и 2 фильтр нижних частот на сопротивлении растекания дополнительных электродов 6 и 7 и емкости конденсатора 10, что снижает высокочастотную помеху, поступающую иа основные электроды, увеличивает стабильность их собственных потенциалов, повышая тем самым точность измерений. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Операция определения сопротивления растекания между экранирующими электродами 6 и 7 позволяет по результату определения и заданному значению частоты среза упомянутого фильтра нижних частот провести операцию выбора значения емкости соединяющего дополнительные электроды конденсатора 10, обеспечивающую необходимое подавление составляющих в заданной полосе частот, лежащей выше частоты среза фильтра, что увеличивает точность измерений в заданной полосе пропускания.Способ реализуют следующим образом: Исходя из цели измерения, выбирают пунктй расположения измерительных электродов в проводящей среде 5.В каждом пункте в проводящей среде 5 устанавливают совместно основной контактный электрод 1 (2) и дополнительный экранирующий электрод 6 (7), при необходимости, например, в подвижных средах, фиксируя относительное расположение в каждой паре основного и экранирующего электродов,. убеждаются в отсутствии непосредственного контакта между ними;Определяют сопротивление растекания г между экранирующими электродами 6 и 7, сопротивление растекания гр между основными электродами 1 и 2, а также г 1-6 и и-т и выполнение соотношения (3).Определяют по результатам п.3 и значению частоты среза 1 значение емкости электрического конденсатора 10, например, с использованием соотношения (7).Соедийяют экранирующие электроды 6 и 7 между собой при помощи электрического конденсатора 10 со значением емкости по п.4.Измеряют разность потенциалов между основными электродами 1 и 2 и по результатам измерения судят о величине электрического поля в среде на частотах, лежащих ниже частоты среза Ь фильтра нижних частот, образованного перед основными электродами 1 и 2 иа сопротивление растекания дополнительных электродов 6 и 7 и емкости соединяющего их электрического конденсатора 10.Формула изобретения 1. Способ измерения электрического поля в проводящих средах, при котором контактные электроды устанавливают в среде и по результатам измерения разности потенциалов между электродами судят о величине электрического поля в среде, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений за счет подавления высокочастотных помех, дополнительно устаФ навливают в той же среде у каждого из контактных электродов экранирующий1807437 СоставительМ, богородский Техред М,Моргентал Корр Редактор Т Л. Фи тов Заказ 1378 Тираж , Подписн ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб 4/5и ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 электрод и соединяют при измерениях экранирующие электроды через электрический конденсатор,2. Способ по п 1, отл и ч а ю щ ий ся тем, что дополнительно измеряют сопротивление г растекания между экранирующими электродами в проводящей среде, а емкость С электрическогО конденсатора определяютисходя из соотношенияК 1 =(1+4 л 1 в С г 2),5 где К - заданный коэффициент подавленияпомех на частотах, превышающих заданноезначение частоты 1 в,