Способ вертикального электрического зондирования при геоэлектроразведке и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 119) 111) 401 ЧЗ/08 ЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСК ыи институт ч,и Н. Н. Ш СР Мф 1018081,Кф 890330,ЛЕКТРИ -ЕОЭЛЕКТРОЕГО ОСУЩЕ -ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ВЕРТИКАЛЬНОГЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ПРИРАЗВЕДКЕ И УСТРОЙСТВО ДЛСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к области технической физики и может быть применено привыполнении инженерно-геофизических изысканий. Цель изобретения - повышение помехозащищенности и точности измерений. По предлагаемому способу на объекте исследованийразмещают питающую линию и перпендикулярно к ней - приемную линию, причем основнуюгруппу приемных электродов размещают по одну сторону от одного питающего заземления,а по друтую устанавливают дополнительнуюгруппу приемных электродов, а сумму (разность) сигналов принимают симметричнымипарами приемных электродов. Устройство, реализующее способ, содержит два коммутатора,сумматор, аналогоцифровой преобразователь, регистратор, систему синхронизации и управления и.генератор. 2 с,п. ф-лы, 2 ил.233073 3 1 1Изобретение относится к технической физике и может быть применено при выполненииинженерно-геофизических изысканий, при ре.шенин задач гидрогеологии и инженернойгеологии., Цель изобретения - повышение помехозащищенности и точности измерений,На фиг, 1 изображена схема размещения измерительной аппаратуры; на фиг, 2 - структурная схема устройства для осуществленияспособа.В точках А и Ь (фиг, 1) исследуемогообъекта расположены заземления питающейлинии, в точках а,8, в,г,расположена основная группа приемных электродов, а в точках а, 5, 6, 2,дополнительная группаприемных электродов, причем основные и дополнительные электроды расположены наодной линии с ближайшим к ним питающимзаземлением " и симметрично относительно заземления Я, т, е, одноименные электроды групп расположены на одинаковыхрасстояниях от заземления А . Второе заэем.ление Ь питающей линии удалено от А вбесконечность (на расстояние в 5 - 10 и болеераэ превышзющее заданную максимзльнуюглубинность исследований),Устройство для осуществления способа(фиг. 2) содержит основные 1 и дополнительные 2 входные клеммы, соединенные сосновным 3 и дополнительным 4 коммутатором, сумматор 5 анзлоговых сигналов, кдвум входзм которого подключены выходыкоммутаторов 3 и 4, зналого-цифровой преобраэователь (АЦП) 6, первый вход которого соединен с выходом сумматора, а второйвход - с выходом реистратора 7, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, входкоторого соединен с выходом оперативногозапоминающего устройства (ОЗУ) 9, а вы.ход - с третьим входом сумматора 5, сис.тему 10 синхронизации и управления, выходы которой соединены с входами управлениякоммутаторов 3 и 4, АЦП 6, регистратора 7,ОЗУ 9 и генераторного блока 11, причемвыход АЦП 6 соединен с вспомогательнымвходом системы 10 синхронизации и управления,Сущность способа заключается в следующем,На объекте исследований в эздзнных точках, где требуется определить глубинноестроение участка, располагают ззземленнуюпитающую линию, расстояние А б между заземлениями которой превьппает трехкратнуюмзксимальную ззданную глубинность исследо.ваний. Вблизи одного из заземлений Я наодной линии с этим заземлением, расположенной перпендикулярно к ливии Ав 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 3 устанавливают две группы приемных. электродов: основную а, е, 6, г,с и всломога.тельную а, О, ь, г о, причем обе группыэлектродов устзнзвливают по разные стороныот эзземления А и расстояния от этогозаземления до одноименных электродов должны быть одинаковыми (Аа -Аа,АБ= А 6;А 5 = Я 1 и тд,). Чтобы исключить влияниенелинейной поляризации приэлектродных зон,расстояние Й а выбирают не меньшим0,2 - 0,3 м, а заземление Д ззглубляют висследуемый объект на глубину не более0,5 м. Расстояние между электродами целесообоазно выбирать с логарифметическим шагом: Аа =0,25 м; АВ 0,3 м; АЗ =0,45 м;Аг,6 м; ЯЗ:0,9 м и тд.До пропускания импульса тока в питающую линию ЯЬ на выходах приемных линий имеется сигнал помехи, который измеряют. Затем через питающую линию Ябпропускают импульс тока и на выходзхприемных линий (например, о и г 3 )получают суммарный сигнал, измерив величину суммарного сигнзла, силу тока и расвтзв коэффициент установки, можно с большой точностью расвтать величину кажущегося удельного сопротивления для этогоразноса.Анзлогичным образом измеряют суммарный(разностный) сигнзл с выходов всех нар содноименных приемных линий, строят графикзондировзвп - ззвисимость величины изме.ренного кажущегося сопротивления от рззноса, и интегрируют этот график точно так же,как и обычные графики ВЭЗ,Устройство для осуществления способа работает следующим образом (фиг, 2),Перед началом работы к входным клеммам 1 и 2 подсоединяют группу электро.дов а О основных и группу дополнительных приемных электродов а ". Э, а к генераторному блоку 11 - питающую линию Я 6Работа устройства осуществляется в двухрежимах по командам, вырабатываемым системой 10 синхрониззции и упрзвления. В первом режиме осуществляется компенсация разности потенциалов естественного поля и собственной полкризации одноименных пар прием.ных электродов. В режиме компенсации покоманде из системы ЦАП 8 поступает серияимпульсов на упрзвляющие входы коммутаторов 3 и 4. Серия импульсов содержит столь.ко импульсов, сколько пар электродов содер.жит каждая группа приемных электродов,Когда на коммутаторы 3 и 4 поступает первый импульс, к двум входам сумматора 5подключзются выходы приемных линий аа иа, а на третий вход поступает нулевознапряжение с выхода ЦАП 8. На выходе сум3 1233073 4матора 5 получают суммарный сигнал, равный сумме разностей собственных потенциа.лов приемных линий а 3 и а 8 . Этот суммарный сигнал преобразуется в цифровойкод с помощью стандартного АЦП б, например, поразрядного уравновешивания, Код свыхода АЦП 6 через систему 10 синхронизации и управления записывается в ОЗУ 9,но не выводится на входы ЦАП 8 (ОЗУ 9работает в режиме Запись ). После оконча. 1 Ония кодирования на входы коммутаторов 3и 4 подается второй импульс управления изпервой серии импульсов, к входам сумматора5 подключаются выходы приемных линий о ьи 3 5, выходной сигнал сумматора 5вновь кодируется с помощью АЦП 6, акодзаносится в ячейку ОЗУ 9. Затем на входыкоммутаторов 3 и 4 подается третйй импульсиз первой серии импульсов и т,д. Таким образом, после прохождения последнего импуль- оса первой серии в ОЗУ 9 записываются кожы суммыразностей потенциалов всех одноименных приемных линий; Из системы ЦАП8 во время кодирования на вход управленияАЦП 6 поступает вторая серия импульсов, дкоторая содержит столько же импульсов,сколько и первая серия, эапаэдьаающих относительно нее на время срабатывания комму.таторов 3 и 4. Формула изобретения Второй режим работы устройства - режим30 собственно измеренийВ этом режиме с выхода системы 10 синхронизации и управления на вход управления генераторного бло.ка 11 подается импульс управления, во время действия которого в землю пропускается импульс тока той же длительности. Перед выключением импульса тока на входы управления коммутаторов 3 и 4 каналов поступа. ет вторая серия импульсов, ОЗУ 9 устанавливается в режим "Считывание" и с его выхода на вход ЦАП 8 поступает серия импуль. сов, Во время действия первого импульса из второй серии с выхода ОЗУ 9 на вход ЦАП 8 поступает 16-разрядный код, соответствующий сумме разностей потенциалов поляризации первой пары электродов а 1 и а 3 На выходе ЦАП формируется это же напряжение, но имеющее противоположную полярность. Поступая на третий вход сумматора 5,это напряжение компенсирует указанную собственную разность потенциалов приемных электродов и естественного поля, После осуществления компенсации на вход управления АЦП б также поступает первый импульс второй серии, который служит командой на начало кодирования сигнала с выхода сумматора 5. В данном случае этот сигнал равен сумме полезных сигналов с выходов приемных линий о 8 и д 8 и свободен отвлияния внешних электрических помех. По-,лученный код в виде 16 импульсов с первого выхода АЦП 6 поступает в регистратор7, где заносится в память, например, записывается с помощью цифрового магнитофона, На второй выход АЦП б этот код непоступает и в данном режиме в ОЗУ 9 незаносится. Далее на входы управления коммутаторов 3 и 4, ОЗУ 9 и АЦП 6 поступает второй и импульс второй серии, производится кодирование суммарного сигнала с выходов второй пары приемных линий и так далее до тех пор, пока не будут измерены сигналы с выходов всех приемных линий. 1, Способ вертикального электрического зондирования при геоэлектроразведке, заключающийся в том, что на объекте исследований ра мещают заземленную питающую линию, расстояние между заземлениями которой превышает трехкратную глубину исследований, и группу основных приемных электродов, расположенных на объекте вблизи одного питающего заземления, пропускают через питающий линию ток и измеряют ток и сигналы на выходах приемной линии, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности и точности измерений, основную группу приемных электродов располагают перпендикулярно питающей линии, а по другую сторону питающего заземления устанавливают дополнительную группу приемных электродов, при этом сумму (разность) сигналов принимают симметричными парами приемных электродов, расположенных в основной и дополнительных группах, и по полученным параметрам судят о глубинном строении о 1 ьекта исследований:2. Устройство для вертикального электрического зондирования при геоэлектроразведке, содержащее основной коммутатор, к входу которого подключены основные входные клеммы, аналогоцифровой преобразователь, регистратор, оперативное запоминающее уст ройство, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, генераторный блок и систему синхронизации и управления, причем один выход аналого-цифро вого преобразователя соединен с входом ре. гистратора, а другой выход - с вспомогательным входом системы синхронизации и управления, выходы которой соединены с входами управления основного коммутатора, оперативного запоминающего устройства, регистратора и генераторного блока, о т л иРедактор О, Головач Корректор М, Максимишинец Заказ 2765/47 Тираж 728 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 чающееся тем,что,сцельюповы. щения точности измерений, в него введен дополнительный коммутатор, к входу которо. го подключены дополнительные входные клем мы и выход системы синхронизации и управления, а также сумматор аналоговых сигналов, входы которого соединены с выхода. ми коммутаторов и цифроаналогового преобразователя, а выход соединен с входом ана. лого-цифрового преобразователя.