Способ импульсной индуктивной аэроэлектроразведки в движении

(и) 603935 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ополнительное к ав вид-в(5) М. Кл,01 Ч 3/10 осударствеиныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий) Дата икования описания 10.05,7) Заявите Московский ордена Тр институт им. Свого Красного Знамо Орджоникидзе ологоразведоч СПОСОБ ИМПУЛЬСНОЙ ИНДУКТИВНОЙ АЭРОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ В ДВИЖЕНИИ Изобретение относится к областитивной импульсной электроразведки рудныхтел в Земле или других электропроводящихобъектов в различных средах, проводимойв движении, в частности, к аэроэлектрведке,Известен способ импульсной индуктивнойаэроэлектроразведки в движении,При индуктивной импульсной аэроэлектрораведке на носителе (самолете, вертолете) урепляют генераторный контур, в которомвозбуждают импульсы тока, В приемном.контуре, который обычно располагают в выпуклой гондоле, буксируемой на кабельтросе, во время генераторных импульсоввозникает сигнал первичного поля,.а в паузах между ними - сигнал от вихревых токовв корпусе носителя и от проводящих оъектов в земле, если таковые оказываются веделах зоны чувствительности установ 3 индукоразК пр ки Трудность оонаружения этих объектов вязана с тем, что сигндл. от них намног меньше, сигнала ог вихревых токов в кттрпу обретения ф, М,Каменецкий се носителя, Поэтому последний долженбыть хорошо скомпенсирован,Наиболее близким техническим решениемк изобретению является способ импульснойиндуктивной аэроэлектроразведки, в которомдля компенсации сигнала от вихревых токов в. корпусе носителя во время импульса.первичного поля возбуждают дополнительныйприемник первичного поля, сигнал которогоо.подают навстречу сигналу, поступающему сприемного контура 21,Однако этому способу присущ существенный недостаток; он предполагает неизменным электромагнитное состояние носителяво времени, т.е. способ дает хорошии результат, если переходный процесс от вихревыхтоков в коопусе носителя после каждогоимпульса полностью повторяется, сохраняянеизменным амплитуду и. Форму.Между тем, реальный носитель состоитиэ многих отдельных металлических частейиагрегатов, имеющих или не имеющихмежду собой изолирующие прокладки, соединенных различными способами (болтовыесоединения, клепка), Это ттриводит к тому,что в процессе движаия (полета) происходит хаотические изменения электрических зжлвитов между агрегатами носителя, т,е, носитель как объект, возбуждаемый электромагнитным полем генераторного контура, 5 хаотичеси изменяет свое состояние, В результате изменяются амплитуда и форма переходного процесса от вихревых токов в корпусе носителя (этот процесс от имгульса е импульсу ие повторяется), Тогда уста новлениаи известным спосовм компенсациясигнала от вихревых токов в корпусе носителя для некоторого исходного м о состояния .(например, до начала движения) будетпроизвольным образом нарушаться в процессе 15движении(полета),Возникающая при этом раскомпенсацияпроявляется на регистрируемой записи сигнала как помеха, которую для кратности принято называть помехой К, Экспериментально установлено, что помеха К имеет выраженный нестациондрный случайный характер,Иногда на значительных участках эта помехаравна нулю и проявляется только на коротких интервалах, напоминая по форме аномалии 25от рудных тел ( ложные аномалии), В других случаях помеха К становится оченьинтенсивной, так что запись на значительныхучастках вообще нечитаема,Трудность компенсации сигнала от вихревых токов в корпусе носителя заключеатсяв том, что этот сигнал является двоякопеременным, Он зависит от изменений геометрического положения приемного контура35относительно носителя, а также и от изменений контактов между агрегатами носителя,Очевидно, что реализация аналоговой модели,которая следила бы не только за изменениями геометрии, но и за изменениями кон 40тактов, представляется весьма затруднительной,Целью изобретения является повышениеточности работ путем компенсации сигналаот вихревых токов в корпусе носителя неэа 45висимо от изменений геометрического положения его относительно приемного контураи от изменений электрических контактовмежду агрегатами носителя,Это достигается тем. что в способе импульсной индуктивной аэроэлектроразведкив движении генераторным контуром возбуждают импульсы электромагнитного поля сигнал в приемном контуре, стробируют дважды;.во время токового импульса и в паузе с задерж 5кой по времени, относительно конца. импульсе,а сигнал, возникающий в установленном наносителе компенсационном контде стробируют в те же моменты времени, что и сигнал В приемном контуре смешиВают его с сигналом приемного контура во время токового импульса и подают в измерительныйкакал в противофазе с сигналом приемного контура в паузе, Регулируя амплитуды смешаиыыхсигналов, добиваются компенсации влиянияносителя, а по появлению сигнала раскомпенсации и его зависимости от времени судято наличии в Земле проводящих объектов,их размерах и электропроводности,На фиг, 1 схематически изображена устаковка, размещенная на вертолетедля реа- .лизации предлагаемого способа; на фиг, 2показана последовательность импульсов токаи связанных с ними сигналов,На носителе 1 укреплен генераторныйконтур 2, в котором при помоши генераторного устройства 3 возбуждают импульсытока чередующейся полярности и полусинусоидальной формы 3 .3 гондоле 4,буксируемой на кабель-тросе 5, находитсяприемный контур 6 с предусилителем 7, иавыходе которого под действием названныхимпульсов тока возникает сигнал в виденапряжения О И), Сигнал Од Я 3во время токового импульса представляетсобой сигнал первичного поля, так каквлиянием носителя и изменений контактовв нем,а также влиянием проводящих объектовв Земле, по сравнению с вкладом от первичного поля можно пренебречь,. СигналОГ,Ц в.паузе представляет сумму сигналаот вихревых токов в корпусе носителя, которыйзависит и от изменений контактов между агрегатами носителя и от изменений геометрического положения приемного контура относительноносителя, с полезным сигналом от проводящих объектов в Земле, скорость затухания,которого во времени зависит от размеров и.электропроводности объекта, Изменения геометрического положения приемного контураодинаково сказываются на сигнале Ц1)во время импульса и в паузе, так как частота колебаний гондолы много ниже частотыповторения импульсов.Кроме генераторного контура на носителе установлен компенсационный контур 8, в котором под действием импульсов тока также возникает сигнал в виде напряжения О И)Этот сигнал отличается от сигнала ОдЫ)независимостью от изменений геометрическцго положения приемного контура вследствиетого, что компенсационный контур так же,как и генераторный, жестко укреплен накорпусе носителя, Кроме того, вкладом вэтот сигнал проводящего объекта в Землепо. сравнению с вкладом от носителя можно полностью пренебречь, так как этотконтур по сравйению с приемным находитсягораздо ближе к носителю и дальше от объектов в Земле,(Я) 25где 2 и Т - амплитуда и длительностьтокового импульса полусинусоидальной формы,соответственно;5 5 - эффективные площади генераг,торного и приемного контуров, соответственно;39и Н - расстояния от приемного контура до генераторного и до центра шара,соответственно,-7М .Фп 10 гн /м,35 Г 2ф.(3 А бок) функция Ч(,АТ Г 1/Т) характеризует скорость затухания сигнала с ростом времени Г, При 4 Т0,1 функции Ч достаточной для практики точностью описывается одной экспонентной с номером К 1, т,е, с точностью ао амплитудного множителя -ЮАТЮае (15)МТакая зависимость позволяет легко определить показатель сС , например, из отношения функции 9 и ее производной по времениА 04,М1(16) в результате чего получится полная компенсация и измеряемый сигнал при отсутствии 5. искомого объекта О (Г ) =О,Получение компенсации возможно такжеи при других комбинацияхрассмотренныхвыше сигналов, но это не имеет принципиального значения, Кроме того, описанная 1 ркомбинация является одной иэ наиболее удобных с точки зрения практической реализации предлагаемого способа.При появлении проводящего объекта впределах зоны чувствительности установки, 15работающей по предлагаемому способу, появится сигнал, зависящий от размеров объекта,его электропроводности и расстояния "до негоНапример, нвд изомерным ооъектом ( в видешара радиуса й. и проводимости 6 )сигнал раскомпенсации 8При более сложной зависимости (формула 13),показатель о(, также может бытьопределен путем наложения экспериментальной кривой затухания сигнала нв теоретические и подбора кривых, совпадающих наилучшим образом,Показатель А характеризует суммарноекачество выявленного объекта, определяемоеего электро проводи остью и размерами.Чем "больше электропроводность, тем богачеруда возможного месторождения, а чем больше размеры, тем больше запасы руды,Таким образом, потенциальная промышленная ценность обнаруженного объекта темвыше, чем меньше значение показателя Аа для определения показателя сА. необходимо изучить зависимость полезного сигнала от времени задержкиОдним из достоинств способа являетсявозможность построения на его основе многоканальной измерительной аппаратуры дляодновременной регистрации сигнала на нескольких задержках Г 1, Г, Г 3и т,дпоскольку описанный выше процесскомпенсации сигнала ц (С) нв какой-либоодной задержке не влияет на значение сигнала на какой-либо другой задержке,Другим достоинством способа являетсяпростота его реализации, поскольку в немвместо создания сложной аналоговой моделиносителя, обязанной следить за .хаотическими изменениями состояния носителя, используется сигнал самого носителя,Кроме того, еще одним достоинством способа является воэможность компенсациисигнала от вихревых токов в. корпусе носителя не по одной пространственной составляющей этих токов, квк для простотыизложения описано выше, а по двум илитрем пространственным составляющим,Например, для установки, изображенной нафиг, 1, наибольшей интенсивностью обладают горизонтальные вихревые токи в корпусеносителя, компенсация сигнала которыхописана выше, а также вертикальные вихревые токи в плоскостях перпендикулярныхк направлению полета, Для компенсации последних на носителе дополнительно укрепляют вертикальные генераторный и компенсационный контуры, в вертикальный генераторный контур посылают токовый импульс вконце паузы между импульсами в основномгенедаторном контуре, т,ев то время,когда полезный сигнал практическиполностьюзатухает, стробируют сигнал, в приемном контуре и в вертикальном компенсационном контуре во время токового импульса в вертикальном генератор.ном контуре, а далее производят операциисмешивания и регулировки амплитуд сигна603035 Ол Ю,О,Ффиг ЯСоставитель Л, Воскобойников Редактор Е, Скляревская Техред Н. Бабурка Корректор Д. Мельниченко Заказ 2081/38 Тираж 702 . Подписное БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4