Способ измерения вызванной поляризации при геоэлектроразведке

(72) Авторы изобретения го Красного Знам ут им, С. Срджон осковский ордена Трудгеологоразведочный инст явитель) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВЫ ПРИ ГЕОЭЛЕКТРОР,тающей линии) и конечным временемвключения и выключения ключей формирования тока ( например, тиристоров), наличием реактивных элементов в усилительном тракте перед выпрямителем5сигналов и, наконец, процессами становления электромагнитного поля в приводящей среде, обусловленными конечнойвеличиной проводимости среды,ОЦель предлагаемого изобретенияуменьшение погрешностей измерений вызванной поляризации вызываемых отклонениями формы выпрямляемых сигналовот прямоугольной не обусловленнымипроцессами вызванной поляризации,Для достижения этой вели предусматривается дополнительно возбуждать электромагнитное .поле в земле второй последовательностью прямоугольных импульсовтока другой длительности, выпрямлятьпринятые сигналы, выделять переменнуюсоставляющую выпрямленных сигналов,нормировать переменные составляющиевыпрямленных сигналов такям образом,ют Изобретение относится к области тех-" нической физики, может быть использовано при проведении амплитудно-фазовых измерений, вызванной поляризации (ИП) в геоэлектрораэведке на инфразвуковых и звуковых частотах,. и является дополни тельным к изобретению по авт. св.564614.Известен способ измерения вызванной поляризации при геоэлектрораэведке, заключающийся в том, что возбуждают в земле электромагнятное поле током пря моугольной формы, в точке измерений принимают из земли сигналы, выпрямлйих и измержот переменную составляющую вьпрямленного сигнала 1 .Недостатком этого способа измерений является то, что на результаты измерений влияют погрешности, обусловленные искажениями прямоугольной формы сигналов факторами, не связанны ч с процессами вызванной поляризации: не строго прямоугольной формой питающего тоКа, вызванные реактивностями нагрузки (пиННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ,ЕДК Е3, ,.:, 7.1 чтобы отношение коэффициентов нормирования было пропорционально отношению длительностей импульсов тока двух иоследомтельностей, и определять разность нормированных величин переменных сос тавляюших выпрямленных сигналов, по которой судят о поляризуемости пород.Выполнение указанных операций позволяет исключить погрешности, присущие известному способу, и тем самым повысить точность измерений Сущность дополнительного способа заключается в следующем. В районе исследомпий, где производятся поиски и . разведка месторождений поляризуюшихся полезных ископаемых (например, цветных металлов), на заданном участке располагают заземленную питающую линию, через которую пропускают ток, форма которого близка к прямоугольной. Строго прямоугольнуюформу тока получить не удается иэ-за наличия реактивностей питающей линии ( индуктивность и распределенная емкость) и конечного времени срабатывания ключей, формирующих последомтельность прямоугольных импульсов тока (например, тиристорного или транзисторного инверторв). В заданных точках принимают из земли сигналы, усиливают их и выпрямляют. Если изучаемая среда не поляризуется, ток имеет строго прямоугольную фоому, процессы становления поля отсутствуют, то в выпрямленных сигналах отсутствует переменная составляющая. Переменная составляющая появляется в тех случаях, когда среда поля 1 изуется - тогда вели чина переменной составляющей пропорциональна поляризуемости среды. Однако, ввиду не строгой прямоугольности импульсов тока в выпрямленном сигнале также появляется переменная составляющая, не связанная с поляризуемостью среды. Эффекты становления поля также вызывают появление переменной составляющей выпрямленных сигналов. Кроме того, ввиду малой амплитуды принимаемых из земли сигналов, их приходится усиливать перед выпрямлением. Усилители имеют конечную полосу иропускания, а поэтому также искажают форму принятого сигнала, что приводит к появлению погрешностей изменения иоляризуемости сре ды. Для уменьшения этих погрешностей в известном способе прибегают к измерениям на очень низких частотах - длительность импульсов тока значительно превосХодит время действия мешающих 4 32 Ьфакторов, но все же избавиться от этихпогрешностей полностью ие уд ется. Вдополнительном способе после проведения основного цикла измерений с импульсами тока одной длительности иредусматримется возбуждать электиома гнитиоеполе в земле второй последовательностьюиря 1 угольных импульсов тока другойдлительности, выпрямлять принятые сиг палы и выделять переменную составляющую выпрямленных сигналов.При изменении длительности импульсовтока в небольших пределах (наиример,при увеличении длительности в два раза) 5 переменная составляющая, обусловленнаяпроцессами ВП, изменяется синхроннос изменением длительности импульсовтока (например, при увеличении длительности импульсов - возрастает) таким 70 образом, что амплитуда этой переменной составляющей сохранится практически постоянной;СОВи Ви(1) 25дуГДЕТО .1 О и - аМГЛИтУДа ПЕРЕМЕНной составляющей, обусловленной процессами ВП, при измерениях с двумя длительностями импульсов прямоугольного тока.В то же время амплитуда переменной 30 составляющей, обусловленной не строгопрямоугольной формой тока, в процессами становления поля, процессами в усилительном тракте и т.д, - изменяетсяобратно пропорционально длительности 35 импульсов: частота ее следования изменится, следовательн, изменится и амплитуда: 4и 1 и(г)гдето, и Ои - амплитуда переменной составляющей, обусловленная дейст.вием помех, при измерениях с двумя длительностями импульсов прямоугольного тока; р - соот 11 о иение длительностей импульсов тока Т 1 и Т"= 11 Т (3) %0Таким образом амплитуды переменных составляющих выпрямленных сигналов одной и другой длительности равны: После выделени, переменных составляющих ироизвод:тся их нормированиетаким образом, чтобы отношение коэффициентов нормиромния было пропорционально длительности импульсов тока двухпоследовательностей. Наиболее простонормирование осуществляется соответствующим выбором коэффициента усиленияпеременных составляюших: коэффициентусиления переменной составляющей сбольшей длительностью импульса долженбыть выбран во столько раз больше коэф Официента усиления переменной составляющей с меньшей длительностью импульсамиво сколько раз длительность. первого импульса больше длительности первого импульса то есть в И раз: К н К 2 (6) После нормирования получим следующие величины амплитуды:н 20а=пК О оК О(7)О:Ка +КОВп Е и (8)Для получения параметра ВП опреде 25 ляется разностьнормированных амплитуд переменных составляющих: или, учитывая выражение (1) и (2), по 30 лучим:д =К (и-)а8 п(10)и, например, при 0 =2 А= "48 пТак как коэффициент усиления К иэ 35 вестен, то с помошью дополнительного способа удается определить параметр ВП и исключить погрешности, обусловленные искажением прямоугольной формы сягна- лов факторами, не связанными с процессами вызванной поляризации. Для того, чтобы получаемый параметр был эквивалентен используемым в настоящее время параметром - фазовому углу ВП или частотно-поляризационному эффекту, необходимо нормировать амплитуду переменной составляющей выпрямленного сигнала амплитудой постоянной составляющей выф прямленных сигналов, для чего следует дополнить процесс измерений измерением постоянной составляющей выпрямленных сигналов (или нормированием коэффициента усиления К по амплитуде постоянной составляющей выпрямленного сигнала).Для реализации предлагаемого способа могут быть использованы стандартные измерительные приборы, необходимо только предусмотреть возможность переключения длительности импульсов попяризуюшего тока и осуществлять нормнрованпе коэффициента усиления, а также измерЬ- ние разности нормированных амплитуд сигналов. формула изобретения. Способ измерения вызванной поляризации при геоэлектроразведке по авт.св,564614, отличающийсятем, что, с целью уменьшения погрешностей измерения, дополнительно возбуждаютэлектромагнитное поле в.земле второйпоследовательностью прямоугольных импульсов тока другой длительности, выпрямляют принятые сигналы, выделяютпеременную составляющую выпрямленных сигналов, нормируют переменныесоставляющие выпрямленных сигналовтаким образом, чтобы отношение коэффициентов нормирования было пропорциональйо отношению длительностей импульсов тока двух последовательностей, иопределяют разность нормированных составляющих выпрямленныхсигналов, повеличине которой судят о поляризуемостипород.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1. Авторское свидетельство СССР564614, кл. б 01 М 3/06, 1977, Составитель В, ЗверевТ. Скворцова Редактор В. Павлов Техред М. Петко КорректорЗаказ 9281/43 Тираж 649Подписное Ш 1 ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4