Способ определения магнитных свойств образцов горных пород

Способ определения магнитных свойств образцов горных пород

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21е, 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. Я. Ротштейн и В. С. Цирель

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ОБРАЗЦОВ

ГОРНЫХ ПОРОД

Заявлено 15 сентября 1958 г. за № 607773/24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 11 за 1959 год

В основу предлагаемого способа определения магнитных свойств горных пород положено использование для этой цели известного в технике измерения магнитных полей методом ядерного резонанса.

Аналогично известным способам при осуществлении предлагаемого способа применяются два встречно включенных, датчика, один из которых помещается в магнитное поле, создаваемое испытываемым образцом, а второй — в магнитное поле земли. Особенность предлагаемого способа определения магнитных свойств образцов горных пород заключается в том, что образец устанавливается в положение, соответствующее наибольшей разности частот датчиков, и потом поворачивается на 180" так, чтобы вектор остаточного намагничивания был направлен встречно полю земли, после чего по значениям разностей частот определяется величина остаточной намагниченности образца.

Значения приращения модулей ХТ, и hT, получаемые при измерениях поля, произведенных в положении образца сначала так, чтобы вектор 1 „остаточной намагниченности располагался вдоль поля земли, а затем — встречно ему, позволяют по известным формулам определить модули вектора индуктированной намагниченности 1 и вектора остаточной намагниченности 1;

2 (1,+ I; } è .а т 2( а,.З где v — объем образца и г — расстояние от центра датчика до центра образца. Направление вектора 1, определяется непосредственно при ориентировке образца по полю.

М 120258

Установить образец так, чтобы вектор 1, был направлен вдоль поля земли, можно с помощью того же прибора, который используется для измерения приращения поля, ибо в случае, когда вектор I, направлен по полю земли, значение AT будет максимальным; т. е. необходимо, вращая образец, получить максимум поля, создаваемого им в месте нахождения датчика. Для того, чтобы осуществить второе требуемое расположение, необходимо повернуть образец на 180 вокруг любой оси, перпендикулярной прямой, соединяющей центр датчика с центром образца. Наибольшая чувствительность обеспечивается в случае, если прямая датчик — образец направлена по полю земли.

На чертеже схематически показано устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство состоит из двух ядерных датчиков и !, образующих с усилителями 2 и 2 и цепями прямой и обратной связи ядерные магнитные генераторы, детектора-смесителя и фильтра 8, выделяющего частоту биений между сигналами датчиков, индикаторов биений магнитоэлектрического прибора 4 с небольшой постоянной времени и неоновой лампы 5. Различные вспомогательные устройства, обеспечивающие отсутствие паразитных связей непосредственно через катушки, на чертеже не показаны. Два датчика служат, как обычно, для исключения поля земли. Первый датчик располагается сравнительно близко к образцу, а второй — достаточно далеко, так, чтобы влиянием поля образца на него можно было пренебречь. В отсутствии образца разность полей между местами расположения датчиков равна нулю (поле земли в масштабах лаборатории весьма однородно) . Кроме того, в комплект устройства должно входить механическое поворотное устройство (не показано на чертеже) для вращения образца б вокруг оси АА, перпендикулярной прямой, соединяющей центр датчика с центром образца А, и для вращения оси ВВ, перпендикулярной АА . Это поворотное устройство должно обеспечивать также поворот образца на 180 вокруг оси АА .

Перед измерениями рабочий датчик и образец устанавливаются вдоль вектора геомагнитного поля Т. Поскольку установка не должна производиться с высокой точностью, достаточно использование обычного компаса и транспортира; угол наклонения берется по магнитной карте. Путем вращения образца вокруг двух взаимно-перпеникулярных осей и наблюдения за частотой биений по стрелке магнитоэлектрического прибора 4 (или по лампе 5) определяется положение образца (по максимуму частоты биений), при котором вектор остаточного намагничивания параллелен вектору Т. Путем счета числа биении за определенный промежуток времени, отмеряемого с помощью обычного секундомера, определяется максимальная часотота биений f Затем образец поворачивается вокруг оси, перпендикулярной прямой ., на

180, в результате чего вектор остаточного намагничивания 1„располагается антипараллельно вектору T. При этом определяется частота биений f 180 . Таким образом, определяются значения приращений ЬТ, и

ATq, пропорциональные, соответственно, частотам f „, и f 180 . Вводя в приведенные уравнения найденные значения приращений AT, и АТ> и решая их, можно получить значения модулей 1„и 1,. Направление вектора 1, определяется непосредственно по положению образца.

Магнитная восприимчивость Х определяется из выражения 1, =ХТ (модуль T определяется по магнитной карте), Предмет изобретения

Способ определения магнитных свойств образцов горных пород по методу ядерного магнитного резонанса при помощи двух встречно включенных датчиков, один из которых помещают в магнитное поле, создаDIici1oc испытв!Нясл1ым Образцом, я Второ!! — — 3 1ягн11тное поле 301!л!1. О тл и ч à !0!II и и с я тем, что образец уст1111явл:.1вают в положение. сооТветств ю1цее наибольшей рязнОсти частот;!ятчиков, I! Зятю! поворачивают его на 180 так, чтобы вектор остаточного намагни п1ван1и был направлен встреч110 полlо земли, пос,.! !его:10 значениям Oязг10 ò211 частот опредслнгот величину остаточноЙ на 1ЯГ11:!1енности образца.