Устройство для определения направления и скорости фильтрации подземных вод

1ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1739455 Союз СоветскнкСоциалистических Республик(61) Дополнительное к авт. с (22) Заявлено 24.03,77 (2 ву -2Кл.01 Ч 5/О 2466309/1 8-25 с присоединением з нМ Государстввинык конитвт СССР ао делан изоорвтеиий и открытий23) Приоритет Бюллетень .%21 3) УДК 550.8 ,541(088,8 публнковано Дата опубликования описания 08.06а, Б. Ф., Санькой и Болховити Заявитель ТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИ СКОРОСТИ ФИЛЬТРАЦИИ ПОД АПРАВЛЕНИЯМНЫХ ВОД Изобретение относится к геофизическим приборам для ойределения направления и скорости движения подземных вод по методу одиночной скважины с помощью радиоактивных индикаторов и предназначено для использования в гидрогеологических, инженерно-геологических и гидро- мелиоративных исследованиях.Известен зонд для определения параметров потока подземных вод по методу одиночной скважины с помощью радиоактивных индикаторов, содержащий корпус, защитный экран, приемник с радиоэлектронной схемой. усиления и формирования импулЬсов,.причем приемник выполнен в виде параллельно включенных детекторов, укрепленных в.пазах, размещенных равномерно по внешнейповерхности цилиндрическдго защитного экранаИ.Недостатком этого устройства является его сложность и невысокая точность,Известно устройство для определения направления и скорости движения подзем 2ных вод по методу одиночной скважины, .содержащее герметичный корпус, центрированный инвектор с механизмом введенияего в действие, напримерсоленоидом;, ин-.дикатор, показывающий прибор, причем 5в качестве индикатора используется кислота, например, соляная, датчики концентрации, выполненные в виде электрических смежных контактов, размещенныхравномерно по окружности внутри устройства 2 .Недостатком этого устройства является егосложность и невысокая точность.Известно также устройство для определения направления и скорости фильтрации подземных вод по методу одиночнойскважины, содержащее наземную аппаратуру, каротажный кабель, усилители-формирователи, приемники излучения в видепараллельно включенных детекторов, равномерно размещенных по внешней окружности зонда, центрированный инжектор,причем каждый из детекторов снабжен со стороны инжектора защитным экраном9455 3 73обтекаемой формы, например, в виде полуцилиндра, изготовленным из непрозрачного для данного вида ядерного излученияматериала ИНедостатком известного устройстваявляется его сложность, заключающаяся . в необходимости иметь не менее шестидетекторов, требующих шести каналовпередачи информации, т. е. каротажныйкабель с количеством жил не менее семитоько для детекторов излучения, а также низкая точность, обусловленная большим разбросом чувствительности детекторов и невозможностью обеспечениядостаточной коллимации детекторов,Целью изобретения является упрощениеустройства путем уменьшения количества детекторов и уменьшейия числа жилкаротажного кабеля и увеличение точности за счет исключения погрешностиот разброса величины чувствительностидетекторов и улучшения качества колли"Яйрования. Указанная цель достигается тем, что защитный акран выполнен в виде двух коаксиально расположенных цилиндров, в одном иэ которых выполнена коллимационная щель в виде винтовой линии, а в другом - коллимационная щель в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра.Детектор распопожен по оси внутреннего цилиндра, а один из цилиндров соединен с устройством перемещения, двигатель которого соединен через каротажный кабель с наземной аппаратурой. Устройство перемещения выполнено в виде винтового механизма и соединено с внутренним цилиндром.На чертеже приведено предложенное устройство. Оно содержит наземную аппаратуру 1, многожильный каротажный ка бель 2, усилитель-формирователь 3, де. тектор 4 излучения, инжектор 5, зашитный экран из непрозрачного для данного вида излучения материала, выполненный в виде двух цилиндров 6 и 7 - внутреннего и внешнего, один из которых, например, 6 имеет коллимационную щель 8"в виде винтовой линии, а другой цилиндр, например,7, коллимационную щель 9, расположенную в плоскости, перпендикулярной оси .1 О цилиндра 7, при этом совпадение известных участков двух вза- имно пересекаюшкхся коплимационных щелей 8 и 9 образу.от коллимационное окно; один кз цилиндров, например, 6, соединен с устройством 11 перемещения, содержащий двигатель 12, который через каротажный кабель 2 связан с наземнойаппаратурой 1, детектор 4 расположенпо оси 10 внутреннего цилиндра 6, размещенных в корпусе 1 3,5Предложенное устройство работает следующим образом,На поверхности земли заправляют инжектор 5 радиоактивным веществом, заключенным в водорастворимую оболочку10 определенной толщины, необходимой для.предотвращения растворения (выноса)радиоактивности во время опусканияустройства в скважину на заданную глубину.15, После фиксации устройства в скважине ца заданной глубине и определенияазимута ориентации (с помощью известных устройств, например, штанги гидроскопов и т. п.) производят измерение20 фона, Для этого подают рабочее напряжение на двигатель 12 устройства 1 1перемещения и детектор 4 излучения,При атом двигатель 12 приводит в движение устройство 1 1, которое, переме 25 щая цилиндр 6, имеющий коллимационную щель 8 в вида винтовой линии, относительно неподвижного цилиндра 7 сколлимацконной щелью 9, расположеннойв плоскости перпендикулярнЬй оси 1 030 цилиндра 7, обеспечивает изменение направленйя обзора детектора 4 излученияв диапазоне от О до 360. Сигнал с детектора 4 излучения через усилитель-.формирователь 3 поступает на наземную35 аппаратуру 1 и равен значению скоростисчета импульсов, соответствующей данному углу поворота коллимационного окна, образующемуся эа счет совпаденияизвестных участков двух взаимно пере 40 секающихся коллимационных щелей 8 и9, который определяется положениемустройства 11 перемещения, приводимого в действие двигателем 12, сигнал скоторого через каротажный кабель 2 по 45 ступает на наземную аппаратуру 1.После растворения оболочки радиоактивные индикатоды выносятся из инжектора 5. В центре скважины создается50активная зона, которая при наличии потока через скважину перемещается соответственно с направлением потока,Регистрируя показания детектора 4излучения и зная угол поворота коллимационного окна, по максимальной скорости.счета импульсов определяют направлениепотока подземных вод, установив угол поворота коллимационного окна, соответ-ствующий максимальной скорости счета(направлению потока, подземных вод), снимают зависимость активности от времени и по графику изменения концентрации индикатора в зависимости от време ни определяют скорость фильтрации подземных вод.Использование предложенного устройства позволяет свести к минимуму количество детекторов, требующих частой за мены из-за непродолжительногосрока 10 службы; свести до минимума количество жил дорогостоящего каротажного кабеля, что упрощает устройство, повьппает его надежность, облегчает его транспортировку и эксплуатацию в тяжелых поле ф вых условиях; повысить точность определения направления потока подземных вод. 20формула изобретения 1, Устройство для определения направления и скорости фильтрации подземных вод, содержащее наземную аппарату ру, каротажный кабель, детектор излуче-, ния, защитный экран и инжектор, о т -: личающееся тем,что,сцелью 55 6упрощения устройства и повышения точ ности его измерений, защитный экран вы полнен в виде двух коаксиально расположенных цилиндров, в одном из которых выполнена коллимационная щель в виде винтовой линии, а в другом - коллимаци. онная щель в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра, причем детектор расположен по осивнутреннего цилиндра, а один из цилиндров соединен с устройством перемещения, двигатель которого соединен через каротажный кабель с наземной аппаратурой.2, Устройство по и, 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что устройство пере мещения выполнено в виде винтового механизма и соедннено с внутренним цилиндром.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР М 246706 ю кл. 6 01 Ч 5/00 в 19672, Авторское свидетельство СССР по заявке % 2313595/18 25, кл. О 01 / 5/00, 1976.3. Авторское свидетельство СССР % 256112, кп, 8 01 Ч 5/00, 1968 ,(прототип) .