Измерительное устройство для геоэлектроразведки

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ 1741217(22) Заявлено 2701,78 (21) 2575558/18-25с присоединением заявки Ко(51)М. Кл.2 С 01 Ч 3/02 О Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(71) Заявитель о ский ордена Трудового Красного Знаменигеологоразведочный институт им, Серго Орджоникидзе(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ недостатком данного устройства является его малая информационная способность, связанная с тем, что оно позволяет определить параметр поляризуемости только по измерениям электрического поля, создаваемого в Земле с помощью питаемых переменным током заземленных источников (заземленного кабеля, диполя и т. д.Цель изобретения - устранение указанного недостатка и расширение тем самым информационных и функциональных возможностей устройства путем обеспечения определения параметра вызванной йоляризации (ВП) по измерениям магнитных компонент Изобретение относится к техничес. кой физике и может быть использовано при проведении многочастотных амплитудных измерений в геоэлектроразведке по методу вызванной поляризации.По основному авт. св. Р 396651 известно измерительное устройство для геоэлектроразведки, содержащее датчик сигналов, блок фильтрации и усиления, детектор, сумматор, источник постоянного напряжения и регистратор 1). поля, которые, как показывают теоретические расчеты и результаты полевых работ, позволяют обеспечитьбольшую глубинность поисков месторождений полезных ископаемых.Для достижения поставленной целиустройство содержит блок уравновешивающих напряжений, включенныймежду вторым входом сумматора,и источником постоянного напряжения.При этом блок уравновешивающихнапряжений снабжен днумя регулируемыми источниками постоянного напряжения, трехпозицйонным.переключатв лем и двумР днухпозиционными ключами, одни из полюсон регулируемыхисточников постоянного напряжениясоединены с двумя переключаемымиконтактами трехпозиционного переключателя, а один из этих полюсонсоединен также через первый днухпоэиционный ключ с общей клеммой устрой) ства, два других полюса регулируемых источников постоянного напряжения соединены между собой и подключены к третьему переключаемому контакту трехпозиционного переключателя, а также через второй двухпозиционный ключ - ко входу блока уравноне щинающих напряжений.5 О 15 20 25 ЗО 40 45 50 55 60 65 На чертеже изображена структурнаясхема устройства.Схема устройства содержит датчик 1сигнала, блок 2 Фильтрации и усиления, детектор 3, сумматор 4, источник 5 постоянного напряжения,регист.ратор б,блок 7 уравновешивающих напряженийвключающий трехпозиционныйпереключатель 8, два регулируемыхисточника постоянного напряжения 9и 10, два двухпозиционных ключа 11и 12.Устройство работает следующим образом.Электромагнитное поле в Земле возбуждается токами четырех частот (одновременно или поочередно) с помощьюзаземленного кабеля, питаемого токоминфранизких частот (например,0,15 - 10 Гц). С помощью датчика 1,в качестве которого может быть использован приемник магнитного полямагнитометр,в заданной точке измерений принимается сигнал первой частоты. Если датчик ориентирован такимобразом, что измеряется горизонтальная, перпендикулярная к кабелю, составляющая магнитного поля, а точкаизмерений расположена, например,над центром поляризующегося объекта,имеющего форму шара, то амплитудапринимаемого сигнала может бытьпредставлена в видеР Р 9у бХг" 256З 65 йггде Р - момент источника,- расстояние от источника доприемника (например, отпитающего диполя до точкиизмерений),6 - проводимость окружающейсреды,К(Щф- действительная часть коэффициента отражения, зависящего от отношения проводимости вмещающих пород ишара, а также от поляризуемости шара,По указанной амплитуде сигналапервой частоты нормируется коэффициент передачи устройства. Это производится следующим образом, С помощьюблока 2 фильтрации и усиления из принятого сигнала выделяется перваягармоника, которая выпрямляется детектором 3 и через сумматор 4 поступает на регистратор 6, При этом источники 5,9 и 10 могут быть отключе.ны Ьт сумматора (предназначенныйдл 4 зтого выключатель на чертежене показан), а на регистраторе,например, стрелочном измерителе,устанавливают полное (100-ное)отклонение стрелки (например, 100делений). Можно и не отключать источник 5 постоянного напряжения отсумматора 4, В этом случае, как и визвестном устройстве, источник 5должен обеспечивать полное, т. е. 00-ное, отклонение стрелки регистратора б в противоположной полярности поступающего на сумматор 4 сдетектора 3 полезного сигнала, Дляэтого переключатель 8 ставят в среднее положение, ключ 12 замыкают, аключ 11 размыкают. Амплитуду принятого датчиком 1 сигнала регулируютдо тех пор, пока показания регистратора 6 станут равными нулю (регулировку можно осуществить, изменяякоэффициент передачи блока 2) .Затем в блоке фильтрации и усиления переключают частоту настройкина (О и измеряют нормированное приращение амплитуды сигнала б в Ъ:Хк+ 6 (.4,где 1 - определяемый параметр полякризуемости,Как видно из этого выражения, измеряемый по магнитному полю параметцзависит не только от поляризуемостишара, но и от проводимости имеющейсреды, разноса, выбранных частот.Чтобы устранить эти факторы, дальнейшие измерения проводятся в следующем порядке. После получения отсчета б на регистраторе б переключатель 8 ставят в первое положение.При этом последовательно с источником 5 включается регулируемый источник 9 постоянного напряжения, увеличивающий напряжение на втором входесумматора 4, Величину напряженияисточника 9 регулируют до полученияна регистраторе б того же отсчета фно противоположного знака. Напряжение на выходе источника 9 в этомслучае пропорционально 2 6Затем устанавливают частоту настройки блока 2, равную третьейчастоте сиз, причем и) =2 со. ПереЪключатель 8 ставят во второе (среднее) положение и вновь нормируютизмеритель по амплитуде сигналатретьей частоты, добиваясь нулевыхпоказаний регистратора б аналогичнотому, как проводилось нормированиепо сигналу первой частоты, После этого устанавливают частоту настройкиблока 2, равную четвертой частотесо 4, причем о = 2 ш. Отсчет порегистратору 6 будет равен Переключатель 8 ставят в третье положение, при этом последовательнос источником 5 подключается регулируемый источник 10 постоянного напряжения, увеличивающий напряжение навтором входе сумматора 4, Величинунапряжения на выходе источника 10регулируют до получения нулевогоотсчета по регистратору,б. Затемразмыкают ключ 12 и замыкают ключ 11,и переключатель 8 ставят в 1 е по741217 Формула изобретения Составитель В.Звереведактор О.Колесникова Техред Ж. Кастелевич Корр Пап ПоСССРй исно/б Тираж 649 НИИПИ Государственного хамите по делам изобретений и откр 3035, Москва, Ж, Раушскаяаказ 332 4/5 а атент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 П ли ложение, Одновременно от первого входа сумматора тем или иным способом отключают рабочий сигнал (например, отключая датчик 1 или,используя специальный ключ, работающий синхронно с ключами 11 и 12) . При этом ре гистратор 6 фиксирует разность напряжений на выходах регулируемых источников 9 и 10 постоянного напряжения10 фб (кТаким образом, с помощью предложенного устробства по измерениям маг.нитного поля определяется параметр поляризуемости пород, Все укаэанные 15 операции могут выполняться автоматически. Для этого устройствоснабжается программно-командным блоком, соединенным с блоком усиления и фильтрации сигналов, а также с 20 ключами 8, 11 и 12 и регистратором б. Кроме того, к источникам 9 и 10 через фрегулирующие элементы подключаются регистратор б и программно- командный блок. 25 1. Измерительное устройство для3 Огеоэлектроразведки по авт. свид.Р 396651, о т л и ч а ю щ е е с я теМ, что, с целью расширения егоинформационных возможностей, оноснабжено блоком уравновешивающихнапряжений, включенным между вторымивходом сумматора и источником постоянного напряжения. 2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, блок уравновешивающих напряжений включает два регулируемых источника постоянного напряжения, трехпозиционный переключатель и два двухпозиционных ключа, одни из полюсов регулируемых источников постоянного напряжения соединены с двумя переключаемыми контактами трехпозиционнзго 1 ереключателя, а один из этих полюсов соединен также через первый двухпазиционный ключ с общей клеммой ,устройства, два других полюса регулируемых источников постоянного напряжения соединены между. собой и подклю" чены к третьему переключаемому контакту трехпозиционного переключателя, а также через второй двухпозиционный ключ - ко входу блока уравновешивающих напряжений. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР,Р 396651, кл. Я 01 Ч 3/02, 1972