Способ вертикального электрического зондирования при геоэлектроразведке и устройство для его осуществления

Способ вертикального электрического зондирования при геоэлектроразведке и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области технической физики и может быть применено при выполнении инженерно-геофизических изысканий . Цель изобретения - повышение помехозащищенности и точности измерений. По предлагаемому способу иа объекте исследований размещают питающую линию и перпендикулярно к ней - приемную линию, причем основную группу приемных электродов размещают по одну сторону от одного питающего заземления, а по другую устанавливают дополнительную группу приемных электродов, а сумму (разность ) сигналов принимают симметричными парами приемных электродов. Устройство, реализующее способ, содержит два коммутатора, сумматор, аналогоцифровой преобразователь, регистратор , систему синхронизации и управления и генератор. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. с S (Л с О СлЭ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4 01 Ч 3/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3692141/24-25 (22) 17.01.84 (46) 2305 86. Бюл. No 19 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В. А. Попов, В. В. Сушкевич, Л. 3. Бобровников, Л. И. Орлов и Н. Н. Illaрапанов (53) 550.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 1018081, кл. G 01 Ч 3/02, 1982.

Авторское свидетельство СССР N 890330, кл. G 01 Ч 3/08, 1980. (54) СПОСОБ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЭЛЕКТРИ—

ЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ПРИ ГЕОЭЛЕКТРО—

РАЗВЕДКЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕ—

СТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области технической физики и может быть применено при выполнении инженерно-геофизических изысканий. Цель изобретения — повышение помехозащищенности и точности измерений. По предлагаемому способу на объекте исследований размешают питаюшую линию и перпендикулярно к ней — приемную линию, причем основную группу приемных электродов размешают по одну сторону от одного питающего заземления, а по друтую устанавливают дополнительную группу приемных электродов, а сумму (разность) сигналов принимают симметричными парами приемных электродов. Устройство, реализующее способ, содержит два коммутатора, Ф сумматор, аналогоцифровой преобразователь, регистратор, систему синхронизации и управления и.генератор. 2 с,п. ф-лы, 2 ил.

С:

233073 Л

1 1

Изобретение относится к технической физике и может быть применено при выполнении инженерно-геофизических изысканий, при решении задач гидрогеологии и инженерной геологии., Цель изобретения — повышение помехозащищенности и точности измерений, На фиг, 1 изображена схема размещения измерительной аппаратуры; на фиг. 2 — структурная схема устройства для осуществления способа.

В точках A и Ь {фиг, 1) исследуемого объекта расположены заземления питающей линии, в точках а,8, в,r, е расположена основная группа приемных электродов, а в точках а,Ii, б, Z, g дополнительная группа приемных электродов, причем основные и дополнительные электроды расположены на одной линии с ближайшим к ним питающим заземлением " и симметрично относительно заземления А, т. е, одноименные электроды групп расположены на одинаковых расстояниях от заземления А . Второе заземление Ь питающей линии удалено от А в бесконечность (на расстояние в 5 — 10 и более раэ превышающее заданную максимальную глубинность исследований) .

Устройство для осуществления способа (фиг. 2) содержит основные 1 и дополнительные 2 входные клеммы, соединенные с основным 3 и дополнительным 4 коммутатором, сумматор 5 аналоговых сигналов, к двум входам которого подключены выходы коммутаторов 3 и 4, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6, первый вход которого соединен с выходом сумматора, а второй вход — с выходом регистратора 7, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, вход которого соединен с выходом оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 9, а выход — с третьим входом сумматора 5, систему 10 синхронизации и управления, выходы которой соединены с входами управления коммутаторов 3 и 4, АЦП 6, регистратора 7, ОЗУ 9 и генераторного блока 11, причем выход АЦП 6 соединен с вспомогательным входом системы 10 синхронизации и управления.

Сущность способа заключается в следующем, На объекте исследований в заданных точках, где требуется определить глубинное строение участка, располагают заземленную питающую линию, расстояние Я 5 между заземлениями которой превьппает трехкратную максимальную заданную глубинность исследоsamA. Вблизи одного из заземлений A на одной линии с этим заземлением, расположенной перпендикулярно к ливии А8

1О

35 устанавливают две группы приемных. электродов: основную а, h, 6, z, 8 и вспомогательную а, S, ь, ь, о, причем обе группы электродов устанавливают по разные стороны от заземления A и расстояния от этого заземления до одноименных электродов должны быть одинаковыми (Аа - Аа, АБ= AS

Я6 = Аб и тд.). Чтобы исключить влияние нелинейной поляризации приэлектродных зон, расстояние A а выбирают не меньшим

0,2 — 0,3 м, а заземление А эаглубляют в исследуемый объект на глубину не более

0,5 м. Расстояние между электродами целесо. обоазно выбивать с логарифметическим шагом: Яа =0,25 м; AS 0,3 м; А8 =045 м;

Аг 06 м; АЗ=09 м и тд.

До пропускания импульса тока в питающую линию Ab на выходах приемных линий имеется сигнал помехи, который измеряют. Затем через питающую линию Яб пропускают импульс тока и на выходах приемных линий (например, а3 и г 8 ) получают суммарный сигнал, измерив величину суммарного сигнала, силу тока и расчитав коэффициент установки, можно с большой точностью расчитать величину кажущегося удельного сопротивления для этого разноса.

Аналогичным образом измеряют суммарный (рааностный) сигнал с выходов всех нар с одноименных приемных линий, строят график зондировавж — зависимость величины измеренного кажущегося сопротивления от разноса, и интегрируют этот график точно так же, как и обычные графики ВЭЗ.

Устройство для осуществления способа работает следующим образом (фиг. 2).

Перед началом работы к входным клеммам 1 и 2 подсоединяют группу электро. дов а... 3 основных и группу дополнительных приемных электродов а ". Э, а к генераторному блоку 11 — питающую линию А 6

Работа устройства осуществляется в двух режимах по командам, вырабатываемым системой 10 синхронизации и управления. В первом режиме осуществляется компенсация разности потенциалов естественного поля и собственной полкризации одноименных пар приемных электродов. В режиме компенсации по команде из системы ЦАП 8 поступает серия импульсов на управляющие входы коммутаторов 3 и 4. Серия импульсов содержит столько импульсов, сколько пар электродов содержит каждая группа приемных электродов, Когда на коммутаторы 3 и 4 поступает первый импульс, к двум входам сумматора 5 подключаются выходы приемных линий ah u

q S, а на третий вход поступает нулевое напряжение с выхода ЦАП 8. На выходе сум3 1233073 4 матора 5 получают суммарный сигнал, равный сумме разностей собственных потенциалов приемных линий а 3 и a 8 . Этот суммарный сигнал преобразуется в цифровой код с помощью стандартного АЦП 6, например, поразрядного уравновешивания, Код с выхода АЦП 6 через систему 10 синхронизации и управления записывается в ОЗУ 9, но не выводится на входы ЦАП 8 (ОЗУ 9 работает в режиме "Запись *). После оконча- 10 ния кодирования на входы коммутаторов 3 и 4 подается второй импульс управления из первой серии импульсов, к входам сумматора

5 подключаются выходы приемных линий b ь и 3 6, выходной сигнал сумматора 5 вновь кодируется с помощью АЦП 6, а код

Ъ заносится в ячейку ОЗУ 9. Затем на входы

У коммутаторов 3 и 4 подается третий импульс из первой серии импульсов и т.д. Таким образом, после прохождения последнего импуль- gp са первой серии в ОЗУ 9 записываются кожы суммы разностей потенциалов всех одноименных приемных линий; Из системы ЦАП

8 во время кодирования на вход управления

АЦП 6 поступает вторая серия импульсов, д которая содержит столько же импульсов, сколько и первая серия, эапаэдывающих относительно нее на время срабатывания коммутаторов 3 и 4.

Формула изобретения

Второй режим работы устройства — режим

30 собственно измерений..В этом режиме с выхода системы 10 синхронизации и управления на вход управления генераторного блока 11 подается импульс управления, во время действия которого в землю пропускается импульс тока той же длительности. Перед выключением импульса тока на входы управления коммутаторов 3 и 4 каналов поступает вторая серия импульсов, ОЗУ 9 устанавливается в режим "Считывание" и с его выхода на вход ЦАП 8 поступает серия импульсов, Во время действия первого импульса из второй серии с выхода ОЗУ 9 на вход ЦАП

8 поступает 16-разрядный код, соответствующий сумме разностей потенциалов поляризации первой пары электродов oh и а 3

На выходе ЦАП формируется это же напряжение, но имеющее противоположную полярность. Поступая на третий вход сумматора 5, ° это напряжение компенсирует указанную собственную разность потенциалов приемных электродов и естественного поля. После осуществления компенсации на вход управления

АЦП 6 также поступает первый импульс второй серии, который служит командой на начало кодирования сигнала с выхода сумматора 5. В данком случае этот сигнал равен сумме полезных сигналов с выходов приемных линий a b и л 8 и свободен от влияния внешних электрических помех. По-, лученный код в виде 16 импульсов с первого выхода АЦП 6 поступает в регистратор

7, где заносится в память, например, записывается с помощью цифрового магнитофона, На второй выход АЦП 6 этот код не поступает и в данном режиме в ОЗУ 9 не заносится.

Далее на входы управления коммутаторов

3 и 4, ОЗУ 9 и АЦП 6 поступает второй и импульс второй серии, производится кодирование суммарного сигнала с выходов второй пяры приемных линий и так далее до тех пор, пока не будут измерены сигналы с выходов всех приемных линий.

1, Способ вертикального электрического зондирования при геоэлектроразведке, заключающийся в том, что на объекте исследований ра мещают заземленную питающую линию, расстояние между заземлениями которой превышает трехкратную глубину исследований, и группу основных приемных электродов, расположенных на объекте вблизи одного питающего заземления, пропускают через питающий линию ток и измеряют ток и сигналы на выходах приемной линии, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности и точности измерений, основную группу приемных электродов располагают перпендикулярно питающей линии, а по другую сторону питающего заземления устанавливают дополнительную группу приемных электродов, при этом сумму (разность) сигналов принимают симметричными парами приемных электродов, расположенных в основной и дополнительных группах, и по полученным параметрам судят о глубинном строении о1 ьекта исследований:

2. Устройство для вертикального электрического зондирования при геоэлектроразведке, содержащее основной коммутатор, к входу которого подключены основные входные клеммы, аналогоцифровой преобразователь, регистратор, оперативное запоминающее устройство, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, гекераторный блок и систему синхронизации и управления, причем один выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом регистратора, а другой выход — с вспомогательным входом скстемы синхронизации и управления, выходы которой соединены с входами управления основного коммутатора, оперативного запоминающего устройства, регистратора и генераторного блока, о т л и

1233073 д г 6 б а Лад д з д

Составитель И. Абрамова

Техред О. I îðòâàé

Редактор О. Головач

Корректор М. Максимишинец

Заказ 2765/47 Тираж 728

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 чающееся тем,что,сцельюповышения точности измерений, в него введен дополнительный коммутатор, к входу которого подключены дополнительные входные клеммы и выход системы синхронизации и управления, а также сумматор аналоговых сигналов, входы которого соединены с выходами коммутаторов и цифроаналогового преобразователя, а выход соединен с входом аналого-цифрового преобразователя.