Устройство для электроразведки

)4 0 01 Ч 3/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ А ВТОРСКОМУ СВ 104.АЗВЕДКИ средст- олезных ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОР(57) Изобретение относится квам разведки и обнаружения пископаемых с использованием мощногопеременного либо постоянного тока методом вызванной поляризации. Цельизобретения - повышение точности квазикомпенсационных измерений за счетобеспечения стабильности параметровкомпенсирующего сигнала, В устройстве для электрораэведки формирователькомпенсирующего сигнала выполнен ввиде двух измерителей магнитного поля, скрепленных фиксатором взаимногоположения и соединенных с входом блока суммирования, Причем измерителирасположены центрально-симметричноотносительно оси силового кабеля, аих оси максимальной чувствительностипараллельны, направлены в противоположные стороны и ортогональны на- с правлению на ось силового, кабеля, 1 з,п, ф-лы, 2 ил.1 13578Изобретение относится к средствамразведки и обнаружения полезных ископаемых с использованием переменноголибо постоянного тока.Цель изобретения " повышение точ 5ности квазикомпенсационных измерений,На фиг. 1 показана блок-схема устройства для электроразведки; нафиг. 2 - пример выполнения измерителя магнитного поля.Устройство для электроразведкисодержит (Фиг. 1) генератор 1 тока,первый 2 -1 и второй 2-2 силовые кабели, подключенные соответственно кпервому 3-1 и второму 3-2 питающимэиектродам, первый 4-1 и второй 4-2приемные электроды, регулятор 5 сигнала, измерительный прибор 6, формирователь 7 компенсирующего сигнала,первый 8-1 и второй 8-2 измерителимагнитного поля, фиксатор 9 взаимного положения измерителей 8 и блок 1 Осуммирования. При этом измерительмагнитного поля может быть выполнен, 25например, на основе датчика Холла,Генератором тока служит МГД-генерат,ор,Измеритель магнитного поля 8 содержит (Фиг, 2) генератор 11 постоян- З 0ного тока, датчик Холла 12 и усилитель 13 (широкополосный), выход которого является выходом измерителя 8.Устройство работает следующимобразом,Генератор 1 тока вырабатывает мощнцй (до 20 кА) импульсный (длительностью, например, 20 с) ток, который,проходя через силовые кабели 2-1 ии 2-2, питающие электроды 3-1 и 3-2и участок земли между ними, возбужда"ет в земле импульсное электромагнитное поле. В процессе протекания вземле электрического тока на приемных электродах 4-1 и 4 -2 появляетсяФразность потенциалов П , основнымикомпонентами которой являются 0 разность потенциалов от вызванной(линейной и нелинейной) поляризацииисследуемых горных пород и руд иразность потенциалов возникаюЬмщая при прохождении тока возбуждениячерез поверхностные вмещающие породы,расположенные между приемными электродами и обладающие только активнымсопротивлением. Так как разностьпотенциалов Ппропорциональна токув силовом кабеле и не несет полезнойинфоРмации о величине нелинейной вы 99 гзванной поляризации исследуемых пород, то ее компенсируют в регуляторе 5 сигнала, Последний выполнен, например, в виде омического сопротивления (меньшего, чем входное сопротивление измерительного прибора), на которое через делитель выходного напряжения формирователя 7 компенсирующего сигнала подается компенсирующий сигнал, равный - Б . После этого оставшаяся разность потенциалов с приемных электродов МИ поступает на вход измерительного прибора 6, где осуществляется измерение параметров сигнала вызванной поляризации.В процессе протекания тока в силовом кабеле 2 вокруг него возникает магнитное поле, Например, при 12= 20 кА на расстоянии 0,5 м от силового кабеля 2 напряженность создаваемого магнитного поля равна 6,4 кА/м, что примерно в 160 раз превышает напряженность магнитного поля Земли, Причем магнитное поле, прямого силового кабеля 2 является круговым, т.е, вектор его напряженности ортогонален радиусу, проведенному из центра оси силового кабеля 2. В размещенных на противоположных концах фиксатора 9 измерителях 8 магнитного поля возникают сигналы следующего вида:112 17 Т 2 опгде Б 112 - напряжения на выходе соответственно первого 8-1и второго 8.-2 измерителей;1 т=1,2 - компонента выходного напряжения пропорциональная напряженности магнитного поля, создаваемоготоком 1силового кабеля,Знаки при Би Б;(2.=1,2) взятыдля случая, когда оси чувствительности измерителей 8-1 и 8-2 направленыв противоположные стороны (фиг2),После сложения выходных сигналов измерителей 8-1 и 8-2 на выходе блока 10 суммирования формируется сиг-.нал с подавленной помехой 11 +0 =17 +1 2 Т 1+17 т 2Использование фиксатора 9 взаимного положения измерителей 8-1 и 8-2,кроме обеспечения строгой параллельности геометрических осей чувствительности датчиков Молла 12, позво 3 35789 ляет значительно снизить требования к точности удаления измерителей 8 от центра силового кабеля 2, Последнее объясняется тем, что при наличии фиксатора 9 линейные члены изменения выходных сигналов измерителей 8-1 и 8-2 равны по величине, но противоположны по знаку, вследствие чего они не влияют на величину выходного сигнала блока 1 О суммирования. 10Измеритель 8 магнитного поля работает следующим образом (фиг. 2), Генератор 11 постоянного тока задает через входные электроды датчика Холла 12 требуемый рабочий ток, Воздей ствующее при этом на датчик Холла 12 внешнее магнитное поле приводит к появлению на выходных электродах датчика 12 разности потенциалов, которая устанавливается усилителем 13 и 2 О поступает на выход измерителя 8,Предлагаемое устройство, величина компенсирующего сигнала которого не зависит от длительности прохождения поляризующего тока, обеспечивает по вышение точности квазикомпенсационных измерений, так как погрешность измерений становится не зависящей от длительности пропускания поляризующего тока. Кроме того, позволяет ЗО уменьшить утечки и потери энергии в высоковольтном силовом кабеле за счет устранения его разрывов, возникающих при введении шунтов для снятия компенсирующего напряжения, Дополнительным преимуществом предлагаемого устройства является его высокая помехозащищенность и нетрудоемкость установки формирователя компенсирующего сигнала в любом месте силоО вого кабеля, вследствие чего появляется возможность значительного (более чем в два раза) уменьшения длины провода компенсации между блоком гальванической развязки и измерительным прибором.Формула изобретения1. Устройство для электроразведки,осодержащее последовательно соединен 9 4ные генератор тока, силовой кабель и питающие электроды, последовательно соединенные формирователь компенсирующего сигнала, регулятор сигналов и измерительный прибор, а такжепервый и второй приемные электроды,соединенные соответственно с вторымивходами регулятора сигналов и измерительного прибора, о т л и ч а ю-щ е е с я тем, что, с целью повышения точности квазикомпенсационныхизмерений, формирователь компенсирующего сигнала содержит первый и второй измерители магнитного поля, фиксатор взаимного положения измерителей и блок суммирования, причем первый и второй измерители магнитногополя закреплены на противоположныхконцах фиксатора и расположены симметрично относительно оси силовогокабеля, их геометрические оси, соответствующие направлению максимальной чувствительности измерителей,параллельны между собой и направленыв противоположные стороны, а такжеперпендикулярны направлению на осьсилового кабеля и лежат в плоскости,ортогональной оси силового кабеля,выходы первого и второго измерителейсоединены с соответствующими входамиблока суммирования, выход которогоявляется выходом формирователя компенсирующего сигнала.2, Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что каждыйизмеритель магнитного поля содержитисточник тока, последовательно согласно включенные И преобразователейХолла и усилитель, два входа которого подключены к соответствующим отводам последовательно согласно включенных Б преобразователей Холла,оси максимальной чувствительностикоторых параллельны и геометрическиецентры расположены на одной линии,параллельной оси силового кабеля,а выход является выходом измерителямагнитного поля, токовые электродыкаждого из Б преобразователей Холлаподключены к соответствующим выходамисточника тока,357899 Составител Текред И,Д ГородничевКорректор С. Шекм овач ктор 73 Заказ 5995 ственного коми обретений и отЖ, Раушск изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор роектная ТиВНИИПИ Госудпо делам и113035, Москв Подписноеета СССРрытийя наб д. 4/5