Устройство для геоэлектроразведки

Союз Советских Социалистических РеспубликОп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУе р(51)М. Кл. С 01 Ч 3/06 с присоединением заявки М -Госуаарствеиинй комитет СССР по лелам изобретений и открнтий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ Изобретение относится к устройствам, применяемым в геоФизическойразведке полезных ископаемых, ипредназначено для выполнения геоэлектрораэведки методом вызваннойполяризации (ВП) с целью, например,геологической съемки, поисков и разведки подземных вод или рудных месторождений и может быть также использовано при геоэлектрораэведке мето 1 Одом переходных процессов (МПП),Известны устройства для геоэлектроразведки, в которых измеряются потенциалы вызванной поляризации и ихспад во времени при геоэлектрораэведке методом ВП в импульсном режимевозбуждения поля, содержащее генератор постоянного тока, питающий иприемный диполи, усилитель постоянного тока и регистратор (1. 20Однако такие устройства не позволяют непосрелственно измерять временные параметры переходного процессаВП, протекающего в геологическойсреде. Указаниь 1 п параметры, в том 25числе и постоянная времени -вп спада потенциалов ВП, могут быть найдены лишь в резульгате специальнойвесьма трудоемк эй и чреватой значительными пог 1 свило:тями математической 3 обработки результатов измерений,Оговорим, что здесь и далее под еп понимается постоянная временипереходного процесса, описываемогоэкспоненцнальным законом Л Пвп (с)= = Л П(0). /ел, где- время, отсчитываемое от момента включениятока заряда в цепи питающего диполя,Известен также импульсный генератор с задержанной обратной связью, Это устройство имеет основной генератор высокой (несущей) частоты,модулятор, следящую линию задержки, детектб; усилитель, вспомогательный генератор видеоимпульсов, с выхода которого сигнал попадает йа модулятор, замыкая цепь обратной связи, и на измеритель частоты, Генератор видеоимпульсов запускают продетектированными импульсами, прощедшими через следящую линию задержки, В итоге частота повторения импульсов определяется временем задержки во всех элементах замкнутой системы, Для того, чтобы измерить время запаздывания в следящей линии, частоту измеряют дважды: один раз беэ линии, а другой - после ее включения, Разница между периодами повторения, измеренная в этих двухслу чаях, лает значение временизапаздывания в следящей линии задержки 21.Невозможность использования такихустройств для измерения постояннойвремени или других временных параметров нестационарных электромагнитных полей, изучаемых при геоэлектроразведке методами ВП и МПП, определяется прежде всего тем, что длявозбуждения первичного поля в этихметодах используются прямоугольныеимпульсы постоянного тока той илииной длительностиКроме того, необходимость выполнения двух измере. -ний (с линией задержки и беэ нее)не позволяет автоматизировать измерения искомого параметра,Известно также устройство для геоэлектроразведки, в котором периодически возбуждают импульсы поляриэующего тока при работах по методуВП. Включение генератора. импульсовтока в цепь питающих электродов АВосуществляется в момент, когдаубывающая во времени амплитуда д П 1с измерительных электродов МИ в компараторе сравнивается с равной некоторой заранее фиксированной величиной П , заданной источником опорного йапряжения, При этом промежуток времени Т между соседними импульсами тока заряда оказываетсяпропорциональным скорости спадасигнала Л П 8(1 и постоянным времени сьп процесса ВП в данной геологической среде 3),Недостатком описанного устройства,препятствующим его практическому использованию, является невозможностьполной автоматизации измерения, Кроме того, при фиксированой величинеПоп промежуток времени Т оказываетсязависящим не только от скоростиспада д 1)на приемных электродах,но одновременно и от уровня сигнала ьПпрна этих электродах в период пропускания тока в питающейцепи и от неподдающейся измерениюначальной (в момент выключениятока) величины ) (О) коэффициентаполяризуемости изучаемой среды,Иными словами, длительность интервала времени, Т оказывается сложнойфункцией одновременно трех аргументов; сзп, ь Опр, п(о. Напримерпри Описании процесса ВП в упомянутой вышеэкспотенциальной форме связь времени Т с перечисленными величинамидР Чд)имеет вид; Т =с цДля повышения производительноститруда за счет автоматизации иэмерени%; регистрируя при этом непосредственно значения постоянной временипереходного процесса, вызваннойэлектрической поляризацией горныхпород, в устройство для геоэлектроразведки, содержащее генератор постоянного тока с питаюшими датчиками,последовательно соединенные приемные датчики, усилитель постоянноготока, согласующее устройство, подключенное к первому входу компаратора,исполнительное устройство и регистратор, а также источник опорного5 напряжения, подключенный ко второмувходу компаратора, .причем исполнительное устройство соединено с генератором постоянного тока, дополнительно введена схема временнойо задержки, вход которого соединенс генератором постоянного тока, первый выход - с одним входом источника опорного напряжения, второй выход - с регистратором, а один из входов источника опорного напряжения1 соединен с усилителем постоянноготока, другой- с исполнительным устройством.Кроме того, источник опорногонапряжения выполнен в виде последоо вательно соединенных ключа, делителя,блока памяти и согласующего устройства, причем на управляющий входключа подключена схема временнойзадержки, сигнальный вход - к усили телю постоянного тока, а управляющийвход блока памяти соединен с исполнительным устройством,На фиг,1 дана блок-схема предлагаемого устройства для геоэлектроразведки; на фиг.2 - диаграммы токаЗО и напряжения на датчиках,Устройство содержит генератор 1постоянного тока с пультом управления, питающее 2 и приемные 3 датчики, усилитель 4 постоянного тока,З 5 согласующее устройство 5 и компаратор б, источник 7 опорного напряжения, блок времени 8, исполнительноеустройство 9, регистратор 10, Источник 7 опорного найряжения имеет4 О ключ 11, делитель 12, блок памяти 13и согласующее устройство 14,Убывающий во времени сигнальц и (1) = ь Бвп (О) 0 ьп с приемныхдатчиков 3 поступает на вход усилителя 4 постоянного тока, выход которого подключен ко входу ключа 11 иодновременно через согласующееустройство 5 - к одному из входовкомпаратора б, Ключ 11 управляетсяблоком времени 8 так, что в задан 50 ный этим блоком момент времени послевыключения тока в цепи питающегодатчика сигнал с усилителя 4 поступает на делитель 12. Разделенное вделителе 12 в некоторый фиксирован 55 ный момент времени 4 .текущее значение напряжения "=Ооо, гдеа - постоянный коэффициент, запоминается блоком памяти 13, выход которого через согласующее устройство60 14 соединен со вторым входом компаратора б и удерживается им в течение одного цикла измерений, В момент времени г. блок времени 8 выдает на регистратор 10 сигнал на 65 чало счета, Выход компаратора бвключен на исполнительное устройство 9, соединенное с регистратором10, блоком памяти 13 и с. пультомуправления генератора 1 постоянноготока. В мсиент времени Сп сравнениясигналов а 0 в(й) и (акоп на выходахкомпаратора 6, когда выполняетсяравенство А (1 вп (1) = Поп, срабатываетисполнительное устройство 9, котороестирает информацию, зафиксированнуюв блоке памяти 13, выдает на регистратор команду конец счета и команду на пульт управления генератором 1 тока на включение тока заданной амплитуды и полярности в цепьпитающего датчика 2. Длительностьимпульса тока заряда через датчик 152 регламентируется блоком времени 8,С момента выключения тока в цепипитающего датчика блок времени вновьначинает отсчет времени, и процессизмерения повторяется, Длительность ;рпромежутка времени А й = йп - Сгде 1 д - время паузы, между началоми концом счета регистратором 10пропорциональна постоянной временипроцесса ВП АС =Свирепа. При выборекоэФфициента фаф равным по величине основанию натурального логарифмаО = 2,7 регистратор 10 выдает непосредственно искомую величину гвму .Корректировка фиксируемого в блокепамяти уровня опорного сигнала Поппосле каждого очередного импульсатока заряда исключает ошибку в измерении .ь , возникающую из-за неполного спада потенциала ВП за временную паузу между импульсами, так 35как по мере фнасыщенияф средысоответственно возрастает величинаБп и погрешность в измерениях уменьшается,40Введение в схему новых элементов и связей выгодно отличает устройство от прототипа так как позволяет автоматизировать непосредственно измерения временного параметра пере ходного процесса ВП, минуя обработку результатов измерений и вычислительные операции, увеличивая тем самым производительность труда при работах методом ВП и МПП,. Формула изобретения 1, Устройство для геоэлектрораэведки, содержащее генератор постоянного тока с питающими датчиками,последовательно соединенные прием"ные датчики, усилитель постоянноготока, согласующее устройство, под- .ключенное к первому входу компаратора, исполнительное устройствои регистратор, а также источникопорного напряжения, подключенныйко второму входу компаратора, причемисполнительное устройство соединенос генератором постоянного тока, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения производительноститруда за счет автоматизации измерений, в устройство дополнительно введена, схема временной задержки, входкоторого соединен с генераторомпостоянного тока, первый выход -с одним входом источника опорногонапряжения, второй выход - с регистратором, а один иэ входов источникаопорного напряжения соединен с усилителем постоянного тока , другойс исполнительным устройством.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что источник опорного напряжения выполнен в виде пос"ледовательно соединенных ключа, делителя,блока памяти и согласующегоустройства, причем управляющий входключа подключен к схеме временнойзадержки, сигнальный вход - к усилителю постоянного тока, а управляющий вход блока памяти соединен с исполйительным устройством.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Комаров В.А. Электроразведкаметодом вызванной поляризации, ЛНедра, 1972, с.344.2. Бова М.Т, и др. Вимом.рюванняр 1 зниц 1 фаз у рад 1 оэлектрон 1 ц 1.Киев, 1972, с.1833, Черняк Г,Я., Шарапанов Н,Н.Об инструментальном способе измерения временных параметров вызваннойполяризации геологических сред.Труды ВСЕГИНГЕО, Вып. 90, М., 1975,с.87-90 (прототип) .729542 г Редакто ктор Н,Сте Заказ 125 Подли сное Филиал Пцн Патент, г, Ужгороц, ул, Проектная, 4 Шагова40 ЦНИИ Пн 1113035, И оставитель Л, Воскобойник хред Э,Чужик К Тира государствен елим иэобрете сква, Ж, Р649 го комитета СССР й и открытий ушская наб., д. 4