Устройство для измерения электрических свойств горных пород и руд

(51) 01 В 2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Красноярский политехнический институт(56 ) 1. Авторское свидетельство СССР Р 883791, клб 01 Н 27/02, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД И РУД по авт.св. М 883791, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности труда при измерении комплекса характеристик и точности измерений, в негодополнительно введены последовательно соединенные задатчик временныхинтервалов, распределитель импульсодополнительный адресный счетчик,оперативный запоминающий блок и вычислитель, причем вход задатчикавременных интервалов соединен с выходом вычислителя, информационныевходы оперативного запоминающегоблока - с выходами регистраторов, авыходы распределителя импульсов - свходами вычислителя, оперативногозапоминающего блока и задающегогенератора.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано при геофизическихисследованиях.По основному авт.св. Р 883791известно устройство для измерения 5электрических свойств горных породи руд, предназначенное для измерения активной и реактивной составляющих комплексного сопротивления образцов горных пород и руд и содержащее последовательно соединенныезадающий генератор и адресный счетчик,два идейтичных канала измеренияактивной и реактивной составляющих,каждый из которых включает в себяпоследовательно соединенные постоянный запоминающий блок, цифроаналоговый преобразователь, сумматор,Фильтр нижних частот, перемножитель,основной усилитель и регистратор,буферный усилитель, выход которогоподключен к второму выходу перемножителя, а также последовательно соединенные фильтр нижних частот, усилитель мощности и двух-либо четырехэлектродный датчик, причем выходыадресного счетчика соединены с входами постоянных запоминающих блоков,обоих каналов, выходы цифроаналоговых преобразователей каждогоканала соединены с вторыми входами . 30сумматора соседнего канала и, крометого, выход цифроаналогового преобразователя активного канала соединен с входом фильтра нижних частот, а выход датчика - с входами 35буферных усилителей обоих каналов 13.Известное устройство обладаетдостаточно высокой точностью в широком диапазоне рабочих частот, однаконепосредственно позволяет измерять 40лишь активную и реактивную, составляющие комплексного сопротивления ооъектов.Вместе с тем в современной геофизике используется значительно боль-шее число параметров и характеристик,описывающих электрические свойствагорных пород и руд, в частности,переходные характеристики, модульи фаза комплексного сопротивления,активная и реактивная проводимости, 50а также такие параметры, как коэффициенты вызванной поляризации ичастотной дисперсии и прочее. Все вышеуказанные дополнительныехарактеристики горных пород и рудмогут быть получены лишь расчетнымпутем по основным непосредственноизмеренным активной и реактивнойсоставляющим комплексного сопротивле ния, Такой пересчет нередко сопровож- .дается дополнительными погрешностямииэ-за субъективных ошибок при вводеданных в вычислитель, кроме того,вычисление дополнительных параметров 65 и характеристик требует значительных затрат времени.Цель изобретения - повышение производительности труда при измере-. нии комплекса характеристик и точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения электрических свойств горных пород и руд, содержащее последовательно соединенные задающий генератор и адресный счетчик, два идентичных канала измерения активной и реактивной составляющих, каждый иэ которых содержит последовательно соединенные постоянный запоминающий блок, цифроаналоговый преобразователь, сумматор, фильтр нижних частот, перемножитель, основной усилитель и регистратор, буферный усилитель, выход которого подключен к второму выходу перемножителя, а также последовательно соединенные фильтр нижних частот, усилитель мощности и двух- либо четырехэлектродный датчик, причем выходы адресного счетчика соединены с входами постоянных запоминающих блоков обоих каналов, выходы цифроаналоговых преобразователей каждого. канала соединены с вторыми входами сумматоров соседнего канала, выход цифроаналогового преобразователя активного канала, выход цифроаналогового преобразователя активного канала соединен с входом фильтра нижних частот, а выход датчика - с входами буферных усилителей обоих каналов, введены последовательно соединенные эадатчик временных интервалов, распределитель импульсов, дополнительный адресный счетчик, оперативный запоминающий блок и вычислитель,причем вход эадатчика временных интервалов соединен с выходом вычислителя,информационные входы оперативного запоминающего блока - с выходами регистраторов, а выходы распределителя импульсов с входами вычислителя, оперативного запоминающего блока и задающего генератора.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство содержит задающий генератор 1, выход которого подключен к входу адресного счетчика 2, а выходы последнего - к управляющим входам постоянных запоминающих блоков 3-1 и 3-2. Два идентичных канала Формирования опорных напряжений содержат последовательно соединенные постоянные запоминающие блоки 3-1 и 3-2, цифроаналоговые преобразователи 4-1 и 4-2, сумматоры 5-1 и 5-2, фильтры 6-1 - 6-3 низких частот выходы фильтров 6-1 и 6-2 подключены к управляющим входам перемножителей 7-1 и 7-2. Второй вход сумматора50 кЧ:агс 15Подобные циклы измерений и вычислений производятся последовательно на всех 16 рабочих частотах.После окончания измерений активной и реактивной составляющих комплексного сопротинления образца и за= писи результатов измерений в оперативный запоминающий блок 13 вычислитель 16 под управлением распределителя 15 импульсов переходит к расчету переходных характеристик 15 образцов горных пород. Вводя последовательно по пять значений реактивной составляющей для значений частотс первой по пятую, с второй по шестую, с третьей по седьмую и 20 так далее, вычислитель рассчитывает вспомогательные коэффициенты А по Формуле где К - порядковый номер частоты;Х - значение реактивной состав Кляющей на частоте 1,;С - известные коэффициенты.Всего таким образом рассчитывает- З 5ю-Кся одиннадцать коэффициентов. По найденным вспомогательным коэффициентам Ла рассчитываются 1 значения переходной характеристики 40 ЬЦ для произвольных моментов времени 1. Расчет ведется по соотно- шению где г с 1%23 ГПогрешность вычисленных таким образом значений переходной характеристики не превышает 3-8 для 1 значений нремен, находящихся В пределах При необходимости обеспечения большой точности дополнительно обрабатывают результаты измерений актинной составляющей комплексного сопротивления, которые вводят в вычислитель сериями по четыре значения.Вычисление вспомогательных коэффициентов р и значений переходной характеристики Ь"(Ф 1, где 1 -текущее время, производится по формулам: Рк - значение активной составляющей на частоте ЮК,Э- известные коэффициенты,Ф уточненные значения,переходной характеристики определяются изВведение в предлагаемое устройство дополнительных элементов и связей позволяет, по сравнению с прототипом, который является и базовым прибором, расширить функциональные воэможности эа счет вычисления дополнительных параметров и характеристик, в частности, переходной.Значительно сокращается время получения всех характеристик и параметров за счет автоматизации ввода . данных в нычислитель и частичного совмещения процессов измерениЯ и вычислений, что в 1,5-3 раза повышает производительность труда.Кроме того, автоматизация ввода данных в вычислитель способствует повышению точности измерений эа счет исключения субъективных ошибок при вводе данных в вычислитель.1100569 Составитель, Л.Сорокинаактор П.Макаревич Техред Ж.Кастелевич Корректор,т ,О.Вил город, ул. Проектная Патентф,филиал аказ 4575/35ВНИИПИ. Гпо дел113035,Тирам 823сударственного комитет ам изобретений и Открыт осква, Ж, Рауюская Подписноеа СССРийнаб., д.4/5