Способ измерения электрических характеристик горных пород

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 31. 03.80 (21) 2907041/18-25с присоединением заявки Йо/16 01 Р 27/00116 01 й 27/00 Государствеипый аоюптет СССР по делаю нзобретепий п открытий(71) Заявитель Красноярский политехнический институт(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГОРНЫХ ПОРОДИзобретение относится к геоФиэике и может быть использовано при исследованиях электрических свойств горных пород и руд на образцах и обнажениях.Для измерения комплекса электрических характеристик образцов горных пород в частотной и временной областях используется способ, основанный на воэбуждении образца сигналом заданной Формы, измерении переходных и амплитудно-частотных характеристик образцов при помощи специально приспособленных измерителей 1).Недостатком такого способа является большое количество измерительной аппаратуры и, как следствие, высокая стоимость и низкая производительность труда при измерениях.При отсутствии всего комплекта измерительной аппаратуры выполняют измерение одной из характеристик,а остальные рассчитывают с использованием иэвестных соотношений из теории линейных цепей.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эФФекту является способ,основанный на возбуждении образца последовательностью прямоугольных,импульсов, измерении текущих значенийпереходной характеристики и послецующем расчете частотных характеристик по Формулам преобразованияФурье, устанавливающим математическую связь между временными и частотными характеристиками образцов2330Однако способ характеризуетсянедостаточной точностью и низкой производительностью труда при выполнении измерений комплекса электрических характеристик образца.Цель изобретения - повышение про"изводительности труда и повышение точности измерения характеристик,Указанная цель достигается тем, что в известном способе, основанном на возбуждении горной породы последовательностью прямоугольных импульсов, измерении текущих значений переходного процесса в паузах между импульсами и последующем расчете электрических характеристик, горную породу возбуждают последовательностью серий непрерывно следующих знакопеременных прямоугольных импульсов одинаковой15 20 30 45 50 ратора 4.1 (4. 2) и аналогового запоминающего устройства 5,1 (5.2), выходы которых подключены ко входам блока б весовой обработки, соединенного с индикатором 7, управляющие входы ключей 3.1 (3.2) и аналоговых запоминающих устройств 5.1 (5,2) и генератора 1 соединены с выходами перестраиваемого блока 8 управления.. Устройство работает следующим образом.Исследуемый объект 2, например, в виде образца горной породы,возбуждается последовательностью серий импульсов, вырабатываемых генератором 1. Выходное напряжение с образца 2 через управляемые ключи 3.1 и 32 поступает на интеграторы 4.1 и 4.2, а затем на аналоговые запоминающие устройства 5,1 и 5.2. Длительность импульсов в серии генератора 1,. моменты замыкания и размыкания ключей 3.1 и 3.2, а также режим работы аналоговых запоминающих устройств 5.1 и 5.2 устанавливаются перестраиваемым блоком 8 управления. Выходные сигналы аналоговых запоминающих устройств 5.1 и 5.2 алгебраически суммируются с заданными весами в блоке б весовой обработки и подаются на индикатор 7. Индикатор 7 Фиксирует величину амплитудного множителя для экспоненты, параметр которой К устанавливается перестраиваемым блоком 8 управления.Измеренный набор амплитудных множителейиспользуется для расчета электрических характеристик по приведенным выше Формулам.Предлагаемый способ позволяет измерить комплекс электрических характеристик образца одним измерительным устройством, что снижает стоимость измерений. Процесс определения характеристик сводится к простым операциям умножения на постоянный множитель и сложения набора функций, которые могут быть предварительно протабулированы, Простой вид используемых функций позволяет выполнять расчеты характеристик при помощи аналогового или несложного цифрового вычислительного устройства и создает возможность для автоматизации измерений и повышения точности и производительности труда при измерениях. Формула изобретения 1. Способ измерения электрическиххарактеристик горных пород, основанный На возбуждении горной породыпоследовательностью прямоугольных импульсов, измерении текущих зиаченийпереходного процесса в паузах междуимпульсами и последующем расчетеэлектрических характеристик, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения производительноститруда и повышения точности измерения характеристик, горную породувозбуждают последовательностью серийнепрерывно следующих знакопеременныхпрямоугольных импульсов одинаковойдлительности с относительными амплитудами импульсов в серии, равными где Н - число импульсов н серии;К - порядковый номер импулвсав серии,а переходной процесс в паузах интегрируют в течение времени, равного длительности импульса в возбуждающей серии, причем момент начала интегрирования отстоит от конца возбуждающей серии на время, равное длительности импульса в возбуждающей серии.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что переходной про" цесс в паузах интегрируют не менее чем на двух интервалах времени,а результаты интегрирования суммируют алгебраически с весовыми коэффициентами, равными 31)-(МАЯК где М - число интервалов интегрирования;К - порядковый номер интервалаинтегрирования,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Савицкий А.П., Юзов В.И. Аппаратура для измерения электрических и магнитных свойств горных пород. Сб. "Методы разведочной геофизики". Вып. 13. "Электроразведка",Л "Недра", 1971, с. 142-148.2. Исследование и экспериментальная проверка возможности издания аппаратуры для комплексных измеренийсвойств образцов горных пород. Отчетпо НИР. Красноярский политехническийинститут, 1975, Номер гос.рег.72002 б 72 (прототип).894649 Составитель Л. Вос Техред А. Бабинец П Редак Заказ 11483/7 П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная и Тираж 735НИИПИ Государственногопо делам изобретений и035, Москва, Ж, Рауш бойниковФиг,3Корректор Н. Швыдкая Подписноемитета СССРткрытийая наб., д. 4