Устройство для геофизической разведки

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 4 Гз 01 Ч 3/ е 984. е 1 агцш с. 269 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО;ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙРАЗВЕДКИ(57) Изобретение относится к областигеофизической разведки рудных месторождений способом поляризационнойкривой. Цель изобретения - расширениеобласти применения за счет обеспечения разведки месторождений большогообъема, Цель достигается введениемдополнительных фильтров, второго детектора, делителя функций, перемножителя, позволяющих точно поддерживать значения разности потенциалов,компенсирующей падение напряженияво вмещающих породах, в диапазонебольших токов поляризации, 1 ил,Изобретение относится к геофизической разведке рудных месторожденийспособом поляризационной кривой,Целью изобретения является расширение области применения за счетобеспечения разведки месторождений .большого объема.На чертеже приведена структурная.схема устройства, 10Устройство содержит потенциэлзадающий блок 1 дифференциальный усилитель 2, регистратор 3, управляемомстабилизатор 4 напряжения, генератор5 переменного тока, первый Фильтр 6, 15третий фильтр 7, четвертый фильтр 8,сумматор 9, перемножитель 10, делитель 11 Функций, первый детектор 12,пятый фильтр 13, датчик 14 тока, второй фильтр 15, второй детектор 16, 20шестой фильтр 17, электрод 18 сравнения, первый и второй питающие электроды 19 и 20, причем выход потенциалзадающего блока 1 соединен со входомХ регистратора 3 и неинвертирующим 25входом дифференциального усилителя2, инвертирующий вход дифференциального усилителя 2 связан с выходомвторого фильтра 15, выход дифференциального усилителя 2 связан с входом 30управпяемого стабилизатора 4 напряжения, один выход которого связан свходом сумматора 9 и первым питающим электродом 19, другой выход уп"равляемого стабилизатора 4 напряжения соединен с входом первого Фильтра 6, выходом связанного с силовым входом датчика 14 тока. Вы-ход генератора 5 переменного токачерез третий Фильтр 7 также связан 40с силовым входом датчика 14 тока,силовой выход которого соединен свторым питающим электродом 20, сигнальный выход датчика 14 тока черезчетвертый Фильтр 8 связан со входомУ регистратора 3 и одним,из входовперемножителя 10, а через пятыйфильтр 13 - с входом первого детектора 12 Электрод 18 сравнения связан с входом второго Фильтра 15 ичерез шестой Фильтр 17 - с входомвторого детектора 16, Выходы первогои второго детекторов 12 и 16 соединень с входами делителя 11 Функций,выход которого соединен с вторым входом перемножителя 10, выходом соеди 55венного с вторым входом сумматора 9.Выход последнего соединен с входомпотенциалзадающего блока 1.(2) он) Н и ам1 где Б, - значение сигнала на выходепотенциапзадающего блока;11 м- значение сигнала на выходеизмерительного электрода.Поляризационная кривая представляет собой зависимость вида 1 = Г(Ь 1 Да ) где Щ - разность потенциалов наповерхности рудного тела, обусловленная протеканием электрохимических реакций.Для ее записи необходимо обеспечить слежение эа выполнением условия(3) в - 1 Чэр Значение же Пщ, включает в себякроме указанной разности потенциалов,и напряжение, обусловленное падениемнапряжения во вмещающих породах Пвт.е. 11 можно предоставить так Устройство работает следующим образом,С выхода потенциалзадающего блокана неинвертирующий вход дифференциального усилителя 2 подается постоянное (потенциостатический режим) или линейно изменяющееся во времени (потенциодинамический режим) управляющее напряжение.На инвертирующий вход дифференциального усилителя 2 через второй Фильтр 15 поступает измеряемый сигнап с поверхности рудного тела, снимаемый с помощью электрода 18. На выходе дифференциального усилителя 2 Формируется разностньй сигнал - сигнал ошибки. Этот сигнал вызывает изменение значения напряжения, вырабатываемого управляемым стабилизатором 4 напряжения. Ток стабилизатора 4 протекает через питающие электроды 19 и 20, вмещаюшйе породы, по рудному телу, вызывая развитие электрохимических реакций на поверхности рудного тела. Потенциалы этих реакций снимаются с помощью электрода 18 сравнения и подаются на инвертирующий вход дифференциального усилителя 2. Описанная система представляет собой систему слежения, которая обеспечивает постоянно выполнение соотношенияЧ р воОчевидно, что условие (3) не выполняется, при этом значение ц вя превосходит значение Ьсф н десятки сотни раз. С целью компейсации Цв, на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 2 совместно с сигналом потенциалзадающего блока 1 пода ют компенсирующий сигнал ц, значение которого равно Ц . В этом случае в режиме слежения выполняется услониеф+ цх "Ч + цввипэрили так как цвр = цкц+ цап ЬЧр+ "во у(6) т. е. цп =4.Это означает, что требуемое усло. вие записи поляриэационной кривой при введении компенсирующего сигнала выполнено. Однако точность выполнения 25 указанного уСловия определяется точ ностью выполнения условия ц в = ц.Величина в, может быть представлена как Ц = 1 П К ь где 1 - значение поляризующего тока; Кв - импе" 30 данс вмещающих пород, Следовательно, необходимо непрерывно определять значение К(эначение Кв существенно изменяется за счет влияния процесса поляризации на общую проводимость разведуемого участка).Для определения значения Кчерез разведуемый участок одновременно с постоянным током пропускают переменный ток, нырабатынаемый генератором 40 переменного тока.Первый фильтр 6 и третий фильтр 7 служат для предотвращения попадания переменного тока на выход управляемого стабилизатора 4 напряжения и постоянного тока на выход генератора 5 переменного тока соответственно. С датчика 14 тока переменное напряжение, пропорциональное амплитудному значению переменного тока 1 , протекающего через разведуемый участок, через фильтр 13 поступает на вход первого детектора 12, на выходе которого Формируется сигнал постоянного тока 1, ,Это напряжение пропорционально 1 , С электрода 1855 сравнения переменное напряжение ц с поверхкости рудного тела через шес" той Фильтр 17 поступает на второй . детектор 16. На нихоле второго детектора 16 Формируется постоянное напрящекие, пропорциональное значению амплитуды Ц,. Сигналыипоступают на входы делителя 11 Функций, Выходкой сигнал делителя 11 функций ц пропорционален отношениюцт.цц н.- К1,+.Этот сигнал поступает ка один из входов перемножителя 10, на другой вход которого через четвертый фильтр 8, выделяющий постоянную составляющую поступает сигнал, пропорциональный значению постоянного поляриэующего тока 1 в, Выходной сигнал перемножителя 10 определчется произведением 1 Кв= Ц . Напряжение Ц с выхода перемнощителя 1 О поступает на сумматор Ч. В результате на неиквертирующий вход дифференциального усилителя 2 подается требуемое значение сигнала ц + цв, В этом случае условие (6), т,е, устройство обеспечивает слежение разности потенциалов на границе рудного тела за сигналом потенциалээдающего блока 1. С выхода потенциалэадающего блока 1 сигнал подается на вход Х регистратора. С выхода датчика 4 тока через четвертый фильтр 8 сигнап поступает ка вход У, и ка регистраторе фиксируется поляриэационная кривая вида 1 д = Г(бцэ).Таким образом, определяется отношецние= К 6, и нестабильность индуквотинного сопротивления первого фильтра вызывает одинаковые относительные изменения Цщ и 1 , отчего это отно- . шение не нарушается. Поэтому нестабильность индуктивного сопротивления первого фильтра при изменении постоянного тока на точность получения напряжения компенсации к не влияет. Остальные фильтры находятся в измерительных т,е. слаботочных цепях, в которых нелинейности практически не наблюдается .Преимуществом предлагаемого устройства является воэможность точного поддержания требуемого значения Ццв в диапазоне больших токов поляризации (до 200 А 1. Это обеспечивает разведку месторождений большего объема.формула изобретения Устройство для геофизической разведки способом поляриз ационной кривой, содержащее потенциалзадающий ", блок, дифференциальный усилитель, управляежй стабилизатор напряжения, первый, второй и третий фильтры, первый и второй питающие электроды, первый 10 детектор, электрод сравнения, сумматор, генератор переменного тока, регистратор, причем один выход управ ляемого стабилизатора напряжения связан с одним из входов сумматора и 15Мпервым питающим электродом, а другой выход управляемого стабилизатора связан с входом .первого фильтра, выход первого фильтра связан с силовым входом датчика тока, силовой выход дат О чика тока соединен с вторым питающим электродом, электрод сравнения связан с входом второго фильтра, в свою очередьвыход второго фильтра связан с инвертирующим входом диффе ренциального усилителя, неинвертирующий вход дифференциального усилителя соединен с выходом потенциалзадающего блока, вход потенциалзадающего блока соединен с выходом суммаора,кроме того, выход генератора переменного тока связан с входом третьего фильтра, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения областиприменения путем обеспечения разведки месторождений большого объема, внего введены четвертый, пятый н шестой фильтры, второй детектор, делительфункцн 9, перемножитель, причем сигнальный выход датчика тока связанс входами четвертого и пятого фильтров, выходы пятого и шестого фильтров связаны с входами первого и второ"го детекторов соответственно, выходыуказанных детекторов связаны с входами делителя функций, выходы делителяФункций и четвертого фильтра соеди-нены с входами перемножнтеля, выходперемножителя связан с входом :умматора, кроме того, выход третьегофильтра связан с входом датчика тока,а выход четвертого Фильтра связан свходом У регистратора, вход Х которого соединен с выходом потенциалзадающего блока, выход электрода срав"кения связан с входом шестого фильтра.434384 Со ст авитель Техред Л.Сер ало актор И.Рыбченк ектор Э.Лончако Заказ 5551/48 Тираж дписн/5 кая на роияводствецно-полиграфическое предприятие, г, Ужгор оектная, 4 ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, ствеин обрете