Способ геоэлектрической разведки

Союз Советских Социалистических Республик(л. 21 дф 30/04 Заявлено 29 Н 1.1965 ( 949865/26-25 исоединением заявкиПриоритет ПКН 05 Комитет по делах изобретений и открытий при Совете Министров СССРОпубликовано 17.Х 1.1966, Бюллетень23 Дата опубликования описания ЗО,Х 11,19 бб УДК 5 а 0,837(088.8 ВСГСОЭЗН Авторыизобретения, А. Штамбергер и Э, В Пась ибирско нститут автоматики и электрометриАН СССР Заяип ель тделения ПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ РАЗВЕДК Изобретение относится к области геоэлектрической разведки полезных ископаемых,Известны способы геоэлектрической разведки, основанные на изучении естественных переменных электромагнитных полей с использованием корреляционных методов изме- рениЙ.Предложенный способ отличается от известных тем, что функцию взаимной корреляции между сигналами от вертикального и горизонтального приемных элементов геометрически складывают с функцией взаимной корреляции между сигналом от вертикального приемного элемента и так преобразованным сигналом от горизонтального приемного элемента, чтобы каждая из частот рабочего спектра повернулась на угол, обеспечивающий ортогональность этих функций, и по отношению этой суммы к функции автокорреляции сигнала от горизонтального приемного элемента судят о проводимости залегающих пород. Способ позволяет повысить точность измерений и получить дополнительную информацию о разрезе.На чертеже приведена структурная схема устройства для осуществления способа.Исследуемое электромагнитное поле воздействует на три приемных элемента 1, 2, 3, один из которых (1) расположен вертикально. два других (2, 3) горизонтально. Сигналы с приемных элементов усиливаются тремя усилителями 4, 5, б. Функции взаимной корреляции реализуются с помощью умножающих схем 7, 8, 9 с интегрирующими звеньями 5 на выходе, На умножающую схему 8 один изсигналов поступает после сдвига во времени с помощью задерживающего устройства 10.Усредненные напряжения с выходов умножающих схем 7, 8 преобразуются модулято рами 11 и 12 в переменные, суммируются спомощью схемы 13 и снова детектируются схемой 14.Модуляторы управляются двумя напряжениями, одно из которых сдвинуто во времени 15 относительно второго таким образом, что,если для управления модуляторами использовано синусоидальное илн прямоугольное напряжения, они будут находиться в квадратуре между собой, Выходное напряжение 20 умножающей схемы 9 будет пропорциональнофункции автокорреляции сигналов от горизонтального приемника. С помощью схемы 15 измеряется отношение постоянных напряжений с выходов схемы 14 и умножающей схе мы 9.При использовании естественных электромагнитных полей для электроразведкн предполагается, что источник этих полей расположен на большом расстоянии от места прове депия работ. Поскольку при распространении15 20 25 30 35 агззЮзНг (О 40 45 50 электромагнитной энергии вдоль земной поверхности вертикальная составляющая поля Н, (1) затухает значительно быстрее горизонтальной Н (1), то в точке измерения при отсутствии геоэлектрических аномалий поле поляризовано только горизонтально. Вертикальная составляющая появляется в результате присутствия в исследуемом районе участков с отличной от вмещающих сред проводимостью, а ее величина определяется геометрическими и электрическими параметрами этих тел. В силу этого вертикальная составляющая будет ковариантца сумме горизонтальной и определенным образом сдвинутой во времени горизонтальной компоненты электромагнитного поляН, (1) = р 1 ог (1) =-ртАг (1) + рзйг (1+ т), где р 1 ц уь. - . 1 еэффицисЬты отражения, зависящие отэлектрических .параметров, расположения и . размеров тел, характеризующих гео 3 лектриеские аномалии. Эти коэффиц 11 енты определяют соответственно: р, - корреляционную связь между вертикальной и горизонтальной, а рз - корреляционную связь между вертикальной и сдвинутой во времени горизонтальной компонентами поля, р - суммарный коэффициент отражения.При расположении оси приемного элемента 1 вертикально, а осей элементов 2, 3 горизонтально сигналы с выходов усилителей 4, 5, б будут соответственно равны;111 11 Нв (1) - 1 С 11 а 1 Ог+ Р 2 Н 2 (+1) ) 11 г 1222 Нг11. = 12 ФзНг ,где Й 1, Й 2, Йз - коэффициенты усиления усилителей,51, 52, 52 - чувствительность приемниковк магнитному полю. т = аА 1 А,5152)/ Р 1 Н( ) + Рз Нг(2 + г) 151 Таким образом, использование в процессе промежуточного преобразования корреляционных измерительных схем дает возможность определить отношение средних квадратичных значений сигналов от двух ортогональных приемников поля и уменьшить влияние на результат измерений помех, некоррелировацных с полезным сигналом. Предмет изобретенияСпособ геоэлектрической разведки методом естественных переменных магнитных полей, основанный на измерении функции взаимной корреляции с использованием ортогональных приемных элементов, отличаюигийся тем, что,Благодаря тому, что все три канала измерительной схемы изолированы, взаимная корреляция между шумами приемных элементов,входных цепей и первых усилительных каскадов аппаратуры, равно как и между этимишумами и принимаемыми сигналами, отсутствует, Кроме того, выбрав время задержки,вносимое устройством 10, так, чтобы значениекоэффициента корреляции между Нг (1) иН. (1+т) было равно нулю, средние значения напряжений с выходов умножающих схемможно записать в следующем виде;У, =ай 1 1 ззБ 132 р 1 Н 2 (1)Ьз, = аМ 2 ЯЯ 2 Н 1(1+т)УЗ, ==аИЛСгзБЗН 2 (1),где а - коэффициент передачи умножающихсхем. Постоянные напряжения с выходов умножающих схем 7 и 8 снова преобразуются в переменные, и если это преобразование реализуется по гармоническому закону, то суммарное напряжение можно записать следующим образом;Измеряя отношение напряжений 11 с выходов детектора 14 и умножающей схемы 9 и учитывая, что среднее значение квадратов сигналов Н (1) и Н 2 (г+т) равны, получим/ Н 2 (,2 Н 2 р) + 22 Н 2 р+.) Г Н 2и " =ар,ДзвзНН) / и с целью повышения точности измерений и получения дополнительной информации, функцию взаимной корреляции между сигналами от вертикального и горизонтального приемных элементов геометрически складывают с функцией взаимной корреляции между сигналом от вертикального приемного элемента и так преобразованным сигналом от горизонтального приемного элемента, чтобы каждая нз частот рабочего спектра повернулась на угол, обеспечивающий ортогональность этих функций, и по отношению этой суммы к функции авгокорреляции сигнала от горизонтального приемного элемента судят о проводимости залегающих пород,189102Составитель 3. П. Попова едактор И. Г. Карпас Техред А. А, Камышиикова Корректоры: С, М. Белугинаи О. Б. Тюрина аказ 3803119 Тираж 1550 1 ормат бум. 60 Х 90/а Объем 0,24 пзд, л. Подписно НИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий прп Совете Министров ССС Москва, Центр, пр, Серова, д. 4 ипографиапунова