Устройство для геоэлектроразведки

)М К 1 3 0 01 Ч 3/15 бкударственнмЯ комнует СССР по дедам нзобретеннЯ н открмтнЯДете опубликования описания 0712,82(5 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДЕИ Изобретение относится к устройст" вам, применяемым в разведочной геофит зике, и предназначено для геоэлектро" разведки методом непрерывного радио" ;волнового профилирования в движении по способу измерения сопротивления излучения приземной,осциллирующейан-., тенны.Известны устройства для определениявходного сопротивления антенн в широком диапазоне частот Ц .Однако такие устройства преднаэначвны,для выполнения измерений в ота" цнонарных условиях т.е. не в режиме непрерывного радиоволнового профилирования в процессе перемещения уста новкиНаиболее близким к.предлагаемому йвляется устройство, предназначенное 1 для геоэлвктроразведки методом непрерывного радноволнового профилирования в процессе движения транспортного средства (носителя устро:йства) н содержащее генератор высокэй частоты с колебательным контуром,соединенный с одним нз выходов пульта управления, парал" лельно контуру включвны настроенная на частоту генераторв антенна и, амплитудный детектор, ваполненный в виде шунтирующего конт 1 р диода, на один з электродов которого подано запирающее напряжение смещения. Величинаэтого нацряжения выбирается такой,чтобы угол отсечки, тока диода былблизок к нулю,Прн такой схеме измерений меройсопротивления излучения антенны яв"ляется ток диода, величина которого)О фиксируется регистратором. Работарегистратора может быть синхрониэирр.вана с движением транспортного средства " носителя устройства.Кроме того, в известном устройстве имеется переключатель, позволяющий при необходимости включать паравлельно колебательному контуру вместоантенны специально подобранный резистор, выполняющий функции калибратора 2).При такой схеме измерений ток 1щунтирующего диода связан с сопротивлением излучения антенны Язависимостью Х;-(1-ВЙ), где А и В - численные коэффициенты, постоянные дляданногс устройства. Напряженно, выделяющееся на нагрузочном сопротивлении детектора, при прочих равных условиях должно быть линейной функциейизменений сопротивления излучениятциземной антенны, которое в свою ОПИСАНИЕ З , о 980038ния антенны при перемещении ее вдольисследуемого профиля. Одновременноепитание генератором высокой частотысравниваемых между собой антенны и 65 очередь функционально связано с злек.тромагнитными свойствами пород покровных отложений, находящихся вблизиот нвв.Поскольку диод работает на началь"ном, нелинейном участке своей характеристики, то столь жв нелинейнойоказывается и шкала устройства относительно измеряемого параметра В,что приводит к появлению динамических погрешностей измерения. 10Недостатком также является слабаяпомехоустойчивость по отношению к таким дестабилизирующим амплитуду колебаний несущей частоты факторам,какизменения напряжения источников пита ния, внешних и внутренних температурных условий и т.п что снижает точность измерений и ограничивает возможность работы на высоких пределахчувствительности. Обусловлено зтотем, что сопротивление излучения настроенной в резонанс антенны многоменьше модуля ее входного сопротивлв"ния, в силу чего глубина модуляцииколебательного напряжения на контуре,возникающая при изменениях Р,оченьмала и нв превышает 1-23.Цель изобрвтвния - повышение точности измерений и увеличение помехо"устойчивости устройства,Указанная цель достигается тем, ЗОчто в устройство, содержащее гвнера"тор высокой частоты, соединенный содним из выходов пульта управления,антенну, настроенную на частоту генератора, и регистратор, работа 1 кото"35рого может быть синхронизировайа сдвижением транспортного средстваносителя устройства, введены две па"раллельныв цепи, включенныв в нагруз,ку на выходе генератора, одна из которых состоит из последовательно соединенных между собой двух резисторов и антенны, а вторая " иэ последовательно соединенных двух других резисторов и настроенного на частоту генератора ЬС " эквивалента антенны, подключенного к второму выходу пульта управления, а также одноканальноеустройство периодического сравнения, оба входа которого подключены к точ" кам соединения резисторов в обеих ветвях нагрузки генератора, а выход соединен с регистратором.При таком конструктивном выполнении предлагаемого устройства в непрерывном режиме беэ динамических искажений фиксирувтся разность между неизменной опорной величиной входного сопротивления эквивалента и величиной входного сопротивления самой антенны, изменения которого обусловле-, 60 ны изменениями сопротивления излучвее эквивалента существенно повышает помехоустойчивость устройства по отношению к любым нестабильностям амп- . литуды несущих колебаний высокой час. таты, а наличие активных сопротовлений уменьшает влияние изменений рвак" тивной составляющей сопротивления излучения антенны на результаты измерений и, соответственно, также повыша" ет помехоустойчивость устройства.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит генератор 1 высокой частоты, настроенные на его частоту антенну 2 и ее эквивалент 3, пульт 4 управления, резисторы 5-8, одноканальное устройство 9 периодического сравнения и регистратор 10.Устройство работает следующим образом.При перемещении по изучаемому про" вилю устройства, установленного на транспортном средстве таким образом, что антенна 2 находится на фиксированной высоте над поверхностью земли, под воздействием изменений электромагнитных свойств грунта, находящегося вблизи антенны, происходят изме-. нения ее сопротивления излучения,что приводит к соотввтствующим изменениям входного сопротивления .антенны и общего сопротивления всей нагрузоч" ной ветви генератора 1, включающей излучающую антенну 2 и резисторы 5 и б. Изменения суммарного сопротивлв" ния этой ветви вызывает изменения протекающего по ней тока. Соответственно, напряжение Овысокой частоты щ в точке а, расположенной на соединении резисторов 5 и б, оказывается модулированным по амплитуде, причем глубина этой модуляции пропорциональ" на изменениям волнового числа покровных отложений, по которым перемещает-: ся установка, а частота модуляции Я зависит от степени изменчивости электромагнитных свойств пород вдоль изучаемого профиля и скорости перемещения установки, причем всегда час- тотаЯ много ниже несущей частоты Ь. Выбрав при этом режим работы генератор 1 таким, чтобы ток во второй, параллельной первой, нагрузочной ветви, содержащей независящий от внешних воздействий эквивалент антенны 3, оставался неизменным, получают в точке б, расположенной на соединении резисторов 7 и 8 и симметричной по отношению к точке а, напряжение Оо высокой частоты, нв меняющееся во времени и зависящее лишь от,.выбранной величины добротности эквивалента антенны, а также от величин резисторов 7 и 8. Полагая напряжение 11 в точке б опорным по отношению к напряжению П в точке а и сравнивая нх с помощью устройства 9,на выходе послед.него получим полезный сигнал, равный/36 Тираж 717 ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж"35, Раушска,Заказ 93 одписно а СССийнаб.,илиал ППП Патент, г.Ужгоро ктная,приращению напряженияО=Б -Бди про" порциональный по величине изменениям сопротивления излучения антенны при перемещении ев вдоль исследуемого (профиля. Этот сигнал поступает на вход регистратора 10, работа которо го может быть синхронизирована с дви" жением транспортного средства - носителя устройства. При этом выбор и корректировка режима работы генератора и требуемой добротности эквива" лента антенны производится с помощью пульта 4 управления.Ожидаемый технико-экономический эффект, при использовании предлагаемого устройства определяется тем,что введение в схему новых элементов и .связей выгодно отличает предлагаемое устрбйство от известного, так как существенно уменьшаются составляющие погрешности, обусловленные динамическими искажениями и веста" бильностями амплитуды несущих колебаний высокой частоты. Это позволяет выполнить измерения на более высоких пределах чувствительности и за этот счет увеличить разрешающую способность устройства. В результате повышается эффективность и Информативность радиоволнового профилирования ,в движении, особенно при геологичес" ком картировании слабоконтрастных по электрическим свойствам покровных отложений.Формула изобретенияУстройство для геоэлектроразведки, содержащее генератор высокой частоты,соединенный с одним иэ выходов пуль"та управления, антенну, настроеннуюна частоту генератора, и регистратор,работа которого может быть синхронизирована с движением транспортного5 средства " носителя устройства, ол и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений иувеличения помехоустойчивости устройства, в него введены две параллель 10 ные цепи, включенные в нагрузку навыходе генератора, одна из которыхсостоит нэ последовательно соединенных между собой двух резисторов и антенны,а вторая - из последовательно,15 соединенных двух других резисторов инастроенного на частоту генератора ЬС"эквивалента антенны, подключенного к,второму выходу пульта управленйя, атакже одноканальное устройство пери-,20 одического сравнения,оба входа кото",рого подключены к точкам соединениярезисторов в обеих ветвях нагрузкигенератора, а выход соединен с регистратором.25Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1.фрадкин А.Э. и др. Измерение параметров антенн. М., Связьиздат, ,1962, с. 49-522, Черняк Г,Я. и др. Радиоволновыеметоды исследования в гидрогеологиии инженерной геологии. М., фНедра,1973, с. 73-77 (прототип).