Устройство для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений

Устройство для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к морской электроразведке и предназначается для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений . Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности измерений. Устройство содержит буксируемое непроводящее основание квадратного сечения с четырьмя площадками скольжения, в торце которого Изобретение относится к морской электроразведке, предназначено для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений и может быть использовано при геологическом картировании придонных отложений, поисках и разведке месторождений , в частности железомарганцевых конкреций. Целью изобретения является расширение области применения и повышение, точности измерений. на одной из диагоналей квадрата симметрично относительно его центра расположены питающие электроды, а два приемных электрода, потенциалы которых измеряются относительно третьего удаленного электрода, расположены на оси основания на разном удалении от плоскости расположения питающих электродов, подключенных к двум выходам генератора переменного тока. Устройство также содержит два усилительно-регистрирующих блока, состоящих из усилителя, детектора и регистратора, а также компенсатор напряжений , дифференциальную схему, формирователь опорного напряжения для синхронного детектора второго канала . За счет измерения нового параметра , отражающего изменчивость удельного электрического сопротивления с глубиной, повышения точности измерений и улучшения буксированных свойств устройства, расширена область применения предлагаемого устройства. На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид на фиг.2 - то же, вариант на фиг. 3 - то же, вид со стороны хвостовой частиJ на фиг. 4 - Аункциональная схема устройства . Устройство содержит непроводящее основание 1, буксируемое на трос-кабеле 2 с площадками 3 и 4 скольжения, плоскости которых образуют друг с другом угол в 90°. Устройство имеет также ось 5 симметрии и центры питаюс S Р -4 СО Ј 4 СЭ

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

Ый

РЕСПУБЛИК

G 01 V 3/15, 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 (21) 4696591/25 (22) 29. 05. 89 (46) 23.09.91. Бюл. N - 35 (71) Ленинградский государственный университет (72) Ю.И.Кудрявцев и Д.В.Солнцев (53) 550.837 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1155973, кл. G 01 V 3/20, 1985.

Авторское свидетельство СССР к 1123000, кл. С 01 V 3/15, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИДОННЫХ МОРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к морской электроразведке и предназначается для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений. Цель изобретения — расширение области применения и повышение точности измерений. Устройство содержит буксируемое непроводящее основание квадратного сечения с четырьмя площадками скольжения, в торце которого

Изобретение относится к морской электроразведке, предназначено для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений и может быть использовано при геологическом картировании придонных отложений, поисках и разведке месторождений, в частности железомарганцевых конкреций.

Целью изобретения является расширение области применения и повышение. точности измерений.

„„Я0„„1679446 A T

2 на одной из диагоналей квадрата симметрично относительно его центра расположены питание электроды, а два приемных электрода, потенциалы которых измеряются относительно третьего удаленного электрода, расположены на оси основания на разном удалении от плоскости расположения питающих электродов, подключенных к двум выходам генератора переменного тока. Устройство также содержит два усилительно-регистрирующих блока, состоящих из усилителя, детектора и регистратора, а также компенсатор напряжений, дифференциальную схему, формирователь опорного напряжения для синхронного детектора второго ка- 19 нала. За счет жмерения нового параметра, отражающего изменчивость удельного электрического сопротивле- ( ния с глубиной, повышения точности измерений и улучшенная букснрованных свойств устройства, расширена область применения предлагаемого устройСтва.4 ил

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид, на фиг. 2— то же, вариант, на фиг. 3 — то же, вид со стороны хвостовой части, на фиг. 4 — функциональная схема устройства.

Устройство содержит непроводящее основание 1, буксируемое на трос-кабеле 2 с площадками 3 и 4 скольжения, плоскости KQTopblx образуют ppyr c другом угол в 90 . Устройство имеет также ось 5 симметрии и центры питаю1679446 щих электродов 6, симметричных относительно этой оси, первый приемный электрод 7, более удаленный от питающих электродов 6, и второй приемный электрод 8, а также каналы 9 для размещения подводящих проводов. Непроводящее основание 1 совместно с закрепленными на нем электродами 6-8 образует буксируемый электрический зонд.

На фиг. 2 показан вариант буксируемого электрического зонда. В рабочем положении ось зонда находится на расстоянии h от усредненной плоскости 10 придонных отложений (фиг. 3).. функциональная схема предлагаемого устройства включает генератор 11 переменного тока, двумя выводами подключенный к питающим электродам 6.

Приемная часть устройства содержит приемные электроды 7 и 8, компенсатор 12 напряжений, усилитель 13, диодйый детектор 14, регистратор 15 первого усилительно-регистрирующего узла, дифференциальную схему 16, усилитель 17, синхронный детектор 18„ формирователь 19 опорного напряжения и регистратор 20 второго усилительнорегистрирующего узла. На фиг. 4 не показан удаленный приемный электрод, соединенный с общей ниной эЛектрической схемы, относительно которого измеряются напряжения электродов 7 и 8.

Устройство работает следующим образом.

При погружении электрического зонда в морскую воду и подключении генератора 11 переменного тока к питающим электродам б в окружающей среде появляются электрическое поле и ток. От генератора i 1 поступает напряжение, пропорциональное току в цепи электродов б для питания компенсатора 12 напряжений.

При расположении зонда на достаточном удалении от дневной поверхности и морского дна производится регулировка компенсатора 12 напряжений.

Сначала регулировкой напряжения на первом выходе компенсатора 12 компен- 50 сируют = остаточное напряжение на приемном электроде 7, устанавливая нулевое выходное показание регистратора 15.,Пля компенсации остаточного напряжения на приемном электроде 8 от .55 входа усилителя 13 отключают вывод от первого выхода компенсатора 12 и взаl мен подключают соответствующий вывод от второго выхода. Регулировкой напряжения на втором выходе компенсатора 12 компенсируют напряжение на приемном электроде 8 до исчезновения сигнала на регистраторе 15. Затем . обратным переключением устройство возвращают в рабочее состояние,, 1

После опускания электрического зонда на грунт симметрия распределения токов нарушается из-за различия в удельных сопротивлениях воды и придонных отложений. Напряжение на приемном электроде 7, пропорциональное разности удельных сопротивлений воды и придонных отложений фиксируется регистратором 15. Обычно удельное сопротивление воды в районе работ достаточно постоянно, поэтому первым каналом регистрируется изменение по курсу судна удельного сопротивления придонных отложений, находящихся в пределах глубинности измерений.

Сигнал второго узла устройства формируется из напряжений, возникших на приемных электродах 8 и 7. Напряжение U@ с приемного электрода 8, более близкого к питающим электродам б, поступая на второй вход дифференциальной схемы 16 ослабляется в 1/Кд раз, например, с помощью делителя. напряжения с коэффициентом передачи

Кд и вычитается из напряжения 01 на приемном электроде 7. Полученный разностный сигнал Uq-КдБд усиливается

I усилителем 17 и поступает на сигнальный вход синхронного детектора 18, который управляется прямоугольным напряжением, получаемым в формирователе

19 опорного напряжения из синусоидального сигнала первого узла. Выпрямленный сигнал, поступающий на регистратор 20, имеет различную полярность в зависимости от совпадения или различия на 7 фаэ разностного сигнала и напряжения, поступаюцего с приемного электрода 7. Однако полярность выходного сигнала регистратора 20 не изменяется при повороте измерительного зонда на другую площадку скольжения, так как изменение фазы происходит одновременно у разностного сигнала второго канала и опорного напряжения формирователя 19 опорного напряжения.

Коэффициент передачи напряжения Kg поступающего на второй вход дифференциальной схемы 16, устанавливается по результатам расчетных и экспери1á7944á б ментальннх баковых измерений таким, чтобы разностный сигнал исчезал при однородности придонных отложений по удельному сопротивлению. Таким образом, второй узел устройства реагирует на неоднородности геоэлектрического разреза, в том числе на его изменение в вертикальном направлении.

Благодаря подключению питающих 10 электродов к разным клеммам генератора тока обеспечивается одна и та же сила тока, независимо от различия и изменчивости контактных сопротивлений. Кроме того, устройство позволяет 15 отмечать не только локальные неоднородности по профилю буксировки, но и исследовать неоднородности в вертикальном направлении. При этом благодаря схеме измерений повышена чувствительность устройства, а изометричность сечения облегчает буксировку устройства и значительно снижает вероятность зацепления.

Формула изобретения

Устройство для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений, содержа- Зо щее буксируемое непроводящее основание с параллельными одна другой площадками скольжения, питающие и измерительные электроды, генератор переменного тока, два усилительно-регист- рирующих узла, каждый из которых состоит из последовательно включенных

j. усилителя, детектора и регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности измерений, устройство дополнительно содержит формирователь опорного напряжения, компенсатор напряжения и дифференциальную схему, при этом два питающих электрода, соединенных с двумя выводами генератора переменного тока, рас" положены в торце непроводящего основания квадратного сечения на одной из его диагоналей симметрично относительно центра, а измерительные электроды расположены на продолжении оси непроводящего основания на разном расстоянии от плоскости расположения питающих электродов, причем выводы первого выхода компенсатора соединены с.более удаленным приемным электродом и с входом усилителя первого усилительнорегистрирующего у-зла, а выводы второго выхода компенсатора соединены, с ближним приемным электродом и вторым входом дифференциальной схемы, первый вход которой подключен к входу усилителя первого усилительно-регистрирующего узла, а выход дифференциальной схемы соеди -;ен с входом второго усилительно-регистрирующего узла, детектор KoTopoã выполнен с опорным входам, который подключен к выходу формирователя,опорного напряжения, вход которого соединен с Rbl. :oöoì усилителя первого усилитель о-регистрирующего узла.

3679446