Способ геоэлектроразведки

Союз СоветскнхСоцнапнстнческнхРеспубпни К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) ополиительное к авт. с ву(5)М, Кл. 22) Заявлено 05,04,78 (21) 2600265/18-25 вием заявки Ме З 01 Ч 3/02 с присоеди (23) Приор Гасударственный кемнтет СССР й Аелате нзебретеннй н атхрытнй( 088,8) овано 15,07,80, Бюллетень,% 26 Опубл Дата описания 15,07.80 публиковани Аладинский, Л. 3. Бобровников, В. А. Попов и В, В, Сушкевич72) Авторы изобретения Ю. Московский ордена Трудового Красного Знаменигеологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе(54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ 1Изобретение относится к области тех-а нической физики и может быть применено при измерениях параметров геоелектрических разрядов.Известен способ геоэлектрораэведки, закаочающийся в том, что возбуждают в земле электромагнитное поле путем пропускания стабилизированного по величине тока через систему основных заземлений и измеряют в заданных точках возникаю щие электромагнитные поля, причзм стабилизацию тока через основные заземле-. ния осуществляют путем изменения напраиеннн, прнкпапмееемого к ваеемпенннм 11Данному способу присущи два основных15 недостатка;а) низкая точность измерений, обусловленная тем, что. при изменении сопротивления. заземлений изменяется соотношение амплитуд и фаз гармоник питакщего тока несмотря на стабилизацию амплитуды питающего тока;Известенведки, заклю другой способ геозлектроразчающийся в том, что возбуждают в земле электромагнитное поле путем пропускания тока через систему основньтх заземлений и измеряют в заданных точках земли возникающие электромагнитные поля, по которым судят о строении изучаемых геоэлектрических разрезов а постоянство тока в цепи основных заземлений поддерживают путем изменения балластного сопротивления, включенного последовательно с основными заземлениями 12.Такому способу также присуши два основных недостатка: а) большие анергозатраты, связанные с тем, что почти половина мощности расходуется бесполезно на балластном сопротивлении; б) сравнительно низкая точность измерений, обусловленная тем, что в землю вводится недостаточная величина тока из-за потерь мощности на балластном сопротивлении,Цель изобретения - повышение точности измерений при изменении сопротивления основных заземлений во время измерений.18 4тивпения основных заземлений, включенрегулируемый элемент, обеспечивающийизменение его сопротивления на 5% от сопротивления основных заземлений. Дальнейшее выполнение операцИЙ зависит оттого, вручную или автоматически выполняются измерения. 3 7483Йпя достижения этой цели компенсируют изменения тока, протекающего через основные заземления, путем регулировки величины тока, пропускаемого через вспомогательное заземление, располагаемое в непосредственной близости от основных за 5 землений. При этом указанную регулировку осуществляют дискретно путем переклю- чения количества групп электродов, входящих в состав вспомогательного заземле 1 О ния и затем плавно - путем изменения сопротивления регулируемого элемента в цепи одной иэ групп электродов вспомогательного заземления.Выполнение указанных операций в процессе проведения полевых работ позволяо ет повысить точностьизмерений.На чертеже изображена структурная схема одного иэ вариантов устройства, позволяющего реализовать способ.20Устройство содержит источник тока 1, соединенный проводами 2 иЗ с системой основных заземлений 4 и 5, В разрыв одного иэ проводов включен шунт 6, соединенный со схемой сравнения 7. К двум дру 25 гим входам этой схемы подключен источник 8 опорного напряжения. Регулирующий элемент 9 соединен с цепью генератора тока с вспомогательным заземлением 10. Измеритель 11 электромагнитного поля30 располагается в заданной точке измерений и соединен с датчиком поля, выполненным, например в виде двух приемных заземлений 12 и 13 (вместо заземлений может быть использован и другой датчик-магни 35 тометр, петля и т.д.).Сущность способа заключается"в Следующем.В районе, где требуется изучить геоэлектрический разрез, оборудуют систему основных и вспомогательных заземлений, расстояние между которыми определяется глубиной необходимых исследований. Обычно вспомогательное заземленйе выполняют в виде нескольких (например, трех-четырех) групп электродов таким об 45 разом, чтобы сопротивление каждой группы электродов составляло, например 10- 15% величины сопротивления основного заземления (можно также использовать группы электродов, сопротивление которых 5 О составляет 5; 10; 15; 20; 50% сопротив ления основных заземлений). Группы электродов вспомогательного заземления соединяются с переключателем (ручным или автоматическим), позволяющим соединять55 эти группы параллельно. Последовательно с одной иэ групп электродов, сопротивление которой равно, например 5% от сопроПри проведении работ измерителем алектромагнитного поля оператор у вспомогательного заземления включает в линию, соединяющую источник тока с основными заземлениями, амперметр, а затем после амперметра к проводу, соединяющему амперметр с основным заземлением, подключает выход переключателя, соединенного с группами электродов вспомогательного заземления, причем переключатель устанавливается в такое положение, при котором вспомогательное заземление отключено.По мере прохождения тока сопротивление основных заземлений увеличивается за счет подсыхания почвы, поэтому ток начинает уменьшаться. Оператор у вспомога тельного заземления подключая переключателем нужную группу электродов вспо-. моГательного заземления, поддерживает постоянной величину тока, протекающего через основное и вспомогательное заземления. Регулировкой величины тока, пропускаемого через вспомогательное заземление, компенсируют изменение тока, протекающего через основные заземления, Структура поля в земле, создаваемого током от основного и вспомогательного заземлений, будет одинакова, а поэтому в точках, где располагается измеритель электромагнитных полей, изменения величины токов, проходящего через осноЬные заземления, не будут вызывать изменений измеряемых электромагнитных полей., При проведении автоматических измерений (см. чертеж) источник тока 1 с помощью проводов 2 и 3 соединяется с системой основных заземлений 4 и 5. В разрыв одного из проводов, например провода 3, включен шунт 6 (регистр с сопротивлением, например, 0,1 Ом). Выход шунта 6 соединен со схемой сравнения 7, ко второму входу которой подключен источник опорного напряжения. Если поле в земле возбуждается постоянным током, то ис- . точник 8 может быть выполнен в виде источника эталонного напряжения, а схема сравнения 7 - в виде дифференциального усилителя, к одному из входов которого подключен шунт 6, а ко второму входу -Ъисточник 8, Зыход схемы сравнения 7 под748318 Составитель В, Зверевтор Т, Орловская Техред М. Кузьма Корректор В. делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д, 4 акаэ 4232/33 Тираж 649 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР 13 ал ППП Патент", г, Ужгород, ул, Проектная ключен к управляющему входу регулирующего элемента 9. Сопротивление регулирующего элемента 9, в простейшем случае,зависит от напряжения на его управляющем входе, Основной вход элемента 9 соединен с выходом источника тока 1. Поэтому величина тока через вспомогательноезаземление 10 зависит от сопротивленияэлемента 9, т,е, в конечном итоге от напряжения на регулирующем входе элемен Ота 9, которое пропорционально напряжениюрассогласования на выходе схемы сравнения 7,Регулирующий элемент 9 выполняют ввиде автоматического переключателя групп 15электродов вспомогательного заземления10, например, на тиристорах, а также плав-но регулирующего сопротивления, например,на транзисторе.Если в землю пропускается перемен- щоный ток, то на входе схемы сравнения впростейшем случае устанавливают двуполупериодный детектор с интегратором, а регулировку тока осуществляют так, какрассмотрено выше. 25Таким образом, данный способ позволяет улучшить соотношение полезный сигнал-шум и тем самым повысить точностьизмерений.Формула изобретения 301, Способ геоэлектроразведки, в кото-.ром возбуждают в земле электромагнитбное поле путем пропускания тока через систему основных заземлений и измеряют вторичные электромагнитные поля, по которым судят о строении геологического разреза, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений при изменений сопротивления заземления основных электродов во время измерения, компенсйруют изменения тока в цепи основных заземлений, путем регулировки величины тока; пропускаемого через вспомогательные заземления, расположен-ные вблизи от основных заземлений. 2. Способ по п, 1, о т л и ч а ю - ш и й с я тем, что регулировку величины тока, пропускаемого через вспомогательные заземления, осуществляют сначала дискретно путем переключения количества групп электродов и затем плавно путем изменения сопротивления регулируемого элемента в цепи иэ групп электродов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе