Устройство для геоэлектроразведки

(51)С 01 Ч 3 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(72) А,И.Алексеев, А.В,Куликов, Е.АШемякин, В.Ф.Сарбаш, Г.В.Орлов, В.И.Лемец, В,Д.Жильников, Ю.А.Лихоманов, П.Ф.Федосеев и А.С.Горюнов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки "ВНИИГеофизика", Казахский филиал Всесоюзного института разведочной геофизики и Казахский опытно экспериментальный завод геофизических приборов "Казгеофизприбор" (53) 550.837(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 184361, кл. 6 01 7 302, 1964(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРО РАЗВЕДКИ, содержащее иа передающей стороне последовательно включенные задающий генератор, коммутатор, к второму входу которого подключен выход генератора постоянного тока, блок для формирования синхроимпульсов и радиопередатчик, излучатель электромагнитного поля, а на приемной стороне последовательно соединенные приемник электромагнитного поля, первый усилитель, первый формирователь импульсов и блок для регистрации, содержащий измерительинтервалов времени, к второму входу блока для регистрации через последовательно включенные второй усилительи второй формирователь импульсов подключен выход приемника электромагниФ- ного поля,и радиоприемник, выход которого подключен к третьему входу блока для регистрации, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы-,. шения точности определения параметра поляризуемости земли при полевых измерениях, блок для формирования синхроимпульсов иа передающей стороне выполнен в виде последовательно соединенных узла для гальванической развязки, подключенного к излучателю электромагнитного ноля, и четырехвходового узла для переключения рода работ, первЫй выход которого подключен к второму и третьему его входам соответственно через последовательно соединенные третий усилитель итретий Формирователь импульсов, четвертый усилитель и четвертый формирователь импульсов, четвертый его вход соединен с дополнительным выходом задающего генератора, а его второй выход является выходом блока 1 для формирования синхроимпульсов, а на приемной стороне блок для регист- а 1 рации содержит трехвходовой узел для (рр переключения рода работ, выходы которого соединены с соответствующими входами измерителя интервалов времени, а входы являются соотвеч твующими входами блока для регистрации.Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для проведения электроразведочных работ.Известно .устройство для геоэлектроразведки, содержащее на передающей стороне последовательно включенные задающий генератор, коммутатор, к второму входу которого подключен вьиод генератора постоянного тока, блок для формирования синхроимпуль сов и радиопередатчик, излучатель электромагнитного ноля, а на приемной стороне последовательно соединенные приемник электромагнитного поля, первый усилитель, первый Форми рователь импульсов и блок для регистрации, содержащий измеритель интервалов времени, к второму входу блока для регистрации через последовательно включенные второй усилитель 20 и второй формирователь импульсов подключен выход приемника электромагнитного поля, и радиоприемник, вьиод которого подключен к третьему входу блока для регистрации Я . 25Недостатком известного устройства является низкая точность в определении параметра поляризуемости земли, обусловленная тем, что при измерениях по методу вызванной поляризации (ВП) не учитывается влияние индукционных эффектов на фазовый сдвиг, а также тем, что в нем не предусмотрен режим калибровки, учитывающий изменения фазового сдвига гармоник тока, 35 в заземленной питающей линии, происходящий за счет увеличения ее активного сопротивления вследствие подсыхания пород вблизи электродов при пропускании тока.Цель изобретения - повышение точности определения параметра поляризуемости земли при полевых измерениях.Поставленная цель достигается тем, 45 что в устройстве для геоэлектроразведки, содержащем на передающей стороне последовательно включенные задакж 1 ий генератор, коммутатор, к второму входу которого подключен выход ге нератора постоянного тока, блок для формирования синхроимпульсов и радиопередатчик, излучатель электромагнит- ного поля, а на приемной стороне последовательно соединенные приемник 55 электромагнитного поля, первый усилитель первый формирователь импульсов и блок для регистрации, содержащий измеритель интервалов времени, к вто" рому входу блока для регистрации че- рез последовательно включенные второй усилитель и второй формирователь импульсов подключен выход приемника электромагнитного поля, и. радиоприемник, выход которого подключен к третьему входу блока для регистрации, блок для формирования синхроимпульсов на передающей стороне выполнен в виде последовательно соединенных узла для гальванической развязки, подключенного к излучателю электромагнитного поля, и четырехвходового узла для переключения рода работ, первый выход которого подключен к второму и третьему его входам соответственно через последовательно соединенные третий усилитель и третий формирователь импульсов, четвертый усилитель и четвертый формирователь импульсов, четвертый его вход соединен с дополнительным выходом задающего генератора, а его второй выход является выходом блока для формирования синхроимпульсов, а на приемной стороне блок для регистрации содержит трехвходовой узел для переключения рода работ, выходы которого соединены с соответствующими входами измерителя интервалов времени, а входы являются соответствующими входами блока для регистрации.На чертеже приведена функциональ, ная схема устройства для геоэлектроразведки.Устройство содержит на передающей ,стороне последовательно соединенные кварцевый генератор 1, делитель 2 частоты, образукяцие задающий генератор, коммутатор 3, к второму входу которого подключен вьиод генератора 4 постоянного тока, блок для Формирования синхроимпульсов и радиопередатчик 5. Блок для Формирования синхроимпульсов выполнен в виде узла для гальванической развязки, содержащего оптрон б, соединенный с выводами согласующего резистора 7, включенного между выходом коммутатора 3 и излучателем 8 электромагнитного поля и подключенного к первому входу четырехвходового узла 9 для переключения рода работ, первый выход которого подключен к второму и третьему его входам соответственно через пос-. ледовательно соединенные третий уси" литель 10 (избирательный усилитель3 11400первой гармоники) и,.третий формирователь 11 импульсов (Формировательфазовой отметки гармоники), четвертыйусилитель 12 (избирательный усилительтретьей гармоники) и четвертый формирователь 13 импульсов (формировательфазовой отметки гармоникф четвертыйвход четырехвходового узла 9 для переключения рода работ соединен с дополнительным выходом делителя 2 частоты,10а его второй выход соединен с входомрадиопередатчика 5,На приемной стороне устройство содержит приемник 14 электромагнитногополя, подключенный к первому и второму входам трехвходового узла 15 для.переключения рода работ соответственно через последовательно включенныепервый усилитель 16 (избирательныйусилитель первой гармоники) и первый 2 Оформирователь 17 импульсов (формирователь фазовой отметки гармоники),второй усилитель 18 (избирательныйусилитель третьей гармоники) и второйформирователь 19 импульсов (Формирователь фазовой отметки гармоники).Устройство содержит также радиоприемник 20, подключенный к третьему входутрехвходового узла 15 для переключения рода работ, выходы которого подключены к измерителю 21 интерваловвремени. Трехвходовой узел 15 дляпереключения рода работ и измеритель21 интервалов времени образуют блокдля регистрации.Устройство работает следующим об 35разом,Напряжение кварцевого генератора 1 делится делителем 2 частоты до нужного значения (коэффициент деления 40 устанавливается оператором), формиру-. ется в импульсы достаточной амплитуды и длительности и поступает на первый вход коммутатора 3 на запуск инвертора, входящего в состав комму татора. Последний преобразует постоянный ток от генератора 4 постоянного тока, поступающий на вход излучателя 8 электромагнитного поля.импульсы опорной фазы, совпадающие,59 по времени с моментами переключения инверторапоступают с делителя 2 частоты через четырехвходовой узел 9 для переключения рода работ на модулятор радиопередатчика 5. 55Негальваническую передачу Формы тока и напряжения из силовой питаю щей цепи в измерительную цепь осу 78ществляют посредством согласующегорезистора 7 н оптрона 6, входящих всостав узла для гальванической развязки,На приемной стороне сигнал, принимаемый приемником 14 электромагнитного поля, усиливается избирательнымиусилителями 16 и 18 и формируется вформирователях 17 и 19 импульсов фаэной отметки гармоник. Поскольку импульсы прямоугольной формы, создаваемые в питающей линии, имеют в своемспектре все нечетные .гармоники, избирательные усилители настраивают накакие-либо две иэ них, например первую и третью, гармоники сигнала.В зависимости от положения трехвходового узла 15 для переключениярода работ измеряют либо фазу первойгармоники сигнала, либо фазу третьейгармоники сигнала, либо параметрполяриэуемости Ц .При измерениях фазы первой илитретьей гармоники к одному из входовизмерителя 21 интервалов времени подключают выход либо формирователя 17импульсов Фаэовой .отметки гармоники,либо формирователя 19 импульсов фаэовой отметки гармоники, а на вто"рой вход измерителя 21 интерваловвремени подают импульсы опорной фазыс выхода радиоприемника 20.Измеренные интервалы времени поизвестной частоте сигнала переводятв фазовые углы.Определение фазовых углов приэтом происходит с погрешностью, обусловленной запаздыванием гармоник визлучателе 8 электромагнитного поля относительно импульсов опорной фазы61(И). Полевыми и лабораторнымиизмерениями установлено, что фазовый сдвиг электрического или магнитногополя, обусловленный поляризациейпород ОЯ , практически не зависит от частоты в большом диапазоне ееизменения. фазовый же угол индукционного происхождения (Ц) на достаточно низких частотах прямо пропорционально зависит от частоты. Суммарный фазовый сдвиг, присущий какойлибо иэ гармоник И, в общем случае равен сумме и Ю ео где 1 - коэффициент пропорциональ- ности, зависящий от формы и размеров полевой установкии проводимости земли,Ц - параметр поляризуемости.Для измерения Сиспользуютсяодновременно обе гармоники сигнала итрехвходовой узел 15 для переключения 5рода работ подключает к соответству-ющим входам измерителя 21 интерваловвремени выходы Формирователей 17 и 19импульсов фазовой отметки гармоники.Измеренный временной интервалС 1, при этом не зависит от индукци -онных эффектов в земле и связан спараметром поляризуемости Цсле-.дующей зависимостью;1- -1 +Зыгде Ь- погрешность измерения,ообусловленная запаздываниемгармоник в излучателе 8электромагнитного поля.Погрешности измерений, обусловленные запаздыванием гармоник в излучателе 8 электромагнитного поля опре 25деляются по результатам дополяительных измерений фазы первой и третьейгармоники в двух режимах работы устройства, которые условно назовем"рабочий" и "калибровочный",В "рабочем" режиме четырехвходо- ЗОвой узел 9 для переключения рода работ на передающей стороне соединяетвыход оптрона б через последовательно соединенные третий усилитель 10первой гармоники и третий формирова- Зтель 11 импульсов Фазовой отметкигармоники с входом радиопередатчика5. На приемной стороне трехвходовойузел 15 для переключения рода, работподключает к измерителю 21 интервалов времени соответственно выход первого формирователя 17 импульсов фазовой отметки гармоники и выход радиоприемника 20. Обозначим измеренный при этом временной интервал Ь 11.В "калибровочном" режиме четырехвходовой узел 9 для переключения рода работ на передающей стороне соединяет выход делителя .2 частоты через последовательно соединенные третий усилитель 10 первой гармоники и третий формирователь 11 импульсов фазовой отметки гармоники с входом радиопередатчика 5. На приемной стороне при переходе к "калибровочному" режиму сохраняют положение трехвходового узла 15 для переключения рода работ "рабочего" режима, Обозначим измеренный при этом временной интервал Ь С 1По аналогии, при соответствующих положениях четырехвходового узла 9 для переключения рода работ на передающей стороне и трехвходового узла 15 для переключения рода работ на приемной стороне определяют временные интервалы Ь Р,Ыдля третьей гармоники.Определение погрешности измерения временных интервалов на отдельных гармониках и погрешности при определении параметра поляризуемости выполняют по Фориулам(,о 1,Р Ь ",Р "ы 4 фЬ 1 О = Ьс,-Ьс 1,о,Погрешности Ь 1, Ь:,о,6 могут определяться, например, периодически.Применение предлагаемого устройства для геоэлектроразведки позволя- ет повысить точность измерений в методе ВП и низкочастотной электроразведке.1140078 анов Сос тавител едактор И.Дыпын Техред И.Нраж 748 Подпиударственного комитетаизобретений и открытийква, 3-,35, Раущская наб своеСР дф 4 Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная