Устройство для геофизических исследований радиоволновым методом

Устройство для геофизических исследований радиоволновым методом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, использующему радиоволновой принцип исследований.

Известно устройство для поиска и определения неоднородностей грунтовых массивов, содержащее передатчик и приемник с антеннами, размещенные на штативах с пространственной ориентацией антенн методом визуализации (ДЭМП-3) [Велиев А.В. и др. Электромагнитное профилирование. Устройство ДЭМП-3 для поиска тектонических нарушений. - Л.: Недра. 1971. с.215].

Недостатком данного устройства, использующего глазомерный способ ориентации по меткам, является недостаточная точность получаемых результатов вследствие значительных субъективных погрешностей и трудность работы на больших расстояниях.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для поиска и определения границ тектонических нарушений при разработке угольных месторождений по авторскому свидетельству SU №1721242, Е21С 41/18, 39/00 от 23.03.1992 г., бюл. №11 - прототип, содержащее передающую рамочную антенну, соединенную с первой визирной трубой, и передатчик радиоволн, установленные на первом штативе, приемную рамочную антенну, соединенную с второй визирной трубой и приемником радиоволн, установленные на втором штативе, устройство регулирования положения указанных антенн.

Недостатком данного устройства является невозможность юстировки антенн при отсутствии прямой видимости, имеет значительные ограничения при работе на пересеченной местности и заметных перепадах высот, значительных расстояниях между антеннами.

Задачей изобретения является обеспечение возможности проведения геофизических исследований радиоволновым методом на любой местности, в частности, в условиях отсутствия прямой видимости между генераторной и приемной антеннами.

Технический результат достигается тем, что в устройство для геофизических исследований радиоволновым методом, содержащее передающую рамочную антенну, передатчик радиоволн, установленные на первом штативе, приемную рамочную антенну, приемник радиоволн, установленные на втором штативе, устройства регулирования положения антенн, дополнительно введена антенна пространственной ориентации (АПО), установленная ортогонально к приемной антенне, и измеритель сигнала АПО.

На фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг.2 - диаграммы направленности передающей антенны и АПО.

Устройство для геофизических исследований радиоволновым методом включает передающую антенну 1, передатчик радиоволн 2, установленные на штативе 3, приемную антенну 4, приемник радиоволн 5, антенну пространственной ориентации 6, установленные на штативе 7.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Передающая рамочная антенна с передатчиком радиоволн, установленная на первом штативе, размещается на одной стороне препятствия, ограничивающего видимость. Приемная рамочная антенна с приемником радиоволн, жестко скрепленная под углом 90° с АПО, установленная на втором штативе, размещаются на другой стороне препятствия. Операторы, используя средства связи, производят ориентацию антенн до достижения максимального сигнала измерителя АПО, что наблюдается при совпадении плоскостей антенны передатчика 1 и АПО 6 (фиг.2). При этом сигнал, передаваемый по воздуху от передатчика к приемнику, минимален, а приемный сигнал определяется наведенным в грунте вторичным полем. В этом положении производится запись сигнала с приемной антенны. Сигнал измерителя АПО достигает максимума при совпадении плоскостей передающей антенны и АПО, так как диаграммы направленности антенн с вертикальной поляризацией имеют вид пересекающихся восьмерок (Задериголова М.М. Радиоволновой метод в инженерной геологии и геоэкологии. М.: Изд. МГУ. 1998. 320 с., рис.2.10а) и площади перекрытия магнитных сиговых линий в этом случае наибольшие (на фиг.2а показана кирпичной кладкой). При несовпадении ориентации данных антенн в вертикальной и горизонтальных плоскостях (рис.2б, 2в) сигнал на выходе АПО уменьшен.

Преимущество предлагаемого изобретения заключается в обеспечении возможности проведения исследования грунтовых массивов, на поверхности которых имеются естественные или техногенные преграды.

Изобретение может быть использовано при исследовании оснований фундаментов существующих зданий и сооружений, при строительстве и эксплуатации хозяйственных объектов в условиях ограниченной видимости (тумане, сумерках), исследованиях в условиях леса, оврагах, других неровностей.

Устройство для геофизических исследований радиоволновым методом, содержащее передающую рамочную антенну, передатчик радиоволн, установленные на первом штативе, приемную рамочную антенну, приемник радиоволн, установленные на втором штативе, устройства регулирования положения антенн, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введена антенна пространственной ориентации (АПО), установленная ортогонально к приемной антенне, и измеритель сигнала АПО.