Способ геоэлектроразведки

Способ геоэлектроразведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнх

Соцнапнстнческнх

Респубпни

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05,04,78 (21) 2600265/18-25 с присоединением заявки Ме (5I }M. Кл.

G 01 Ч 3/02

Гасударственный кемнтет

СССР

Ф лелете нзебретеннй н атхрытнй (53 } УДК 550.837 (088.8} (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень,% 26

Дата опубликования описания 15.07,80

Ю. В. Аладинский, Л. 3. Бобровников, В. А. Попов и В, В. Сушкевич (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (. (54) СПОСОБ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ ми (2).

Изобретение относится к области тех-4 нической физики и может быть применено при измерениях параметров геоэлектрических разрядов.

Известен способ геоэлектрораэведки, заключающийся в том, что возбуждают в земле электромагнитное поле путем пропускания стабилизированного по величине тока через систему основных заземлений и измеряют в заданных точках возникаю $0 щие электромагнитные поля, причзм стабилизацию тока через основные заземле-. ния осуществляют путем изменения напрапеннн, прнкпапмееемого к ваеемпенннм (11

Данному способу присущи два основных

15 недостатка: а) низкая точность измерений, обусловленная тем, что. при изменении сопротивления, заземлений изменяется соотношение амплитуд и фаз гармоник пятак,пего тока несмотря на стабилизацию амплитуды питающего тока;

Известен другой способ геоэлектрораз ведки, заключающийся в том, что возбуждают в земле электромагнитное поле путем пропускания тока через систему основньтх заземлений и измеряют в заданных точках земли возникающие электромагнитные поля, по которым судят о строении изучаемых геоэлектрических разрезов а постоянство тока в цепи основных asземлений поддерживают путем изменения .балластного сопротивления, включенного последовательно с основными заземленияТакому способу также присуши два основных недостаткат а) большие энергозатраты, связанные с тем, что почти половина мощности расходуется бесполезно на балластном сопротивлении; б) сравнительно низкая точность измерений, обусловленная тем, что в землю вводится недостаточная величина тока из-за потерь мощности на балластном сопротивлении.

Бель Изобретения — повышение точности измерений при изменении сопротивления основных заземлений во время измерений.

18 4 тивпения основных заземлений, включен регулируемый элемент, обеспечивающий изменение его сопротивления на 5% от сопротивления основных заземлений. flam нейшее выполнение операций зависит от того, вручную или автоматически выполняются измерения.

3 7483

Йпя достижения этой цели компенсируют изменения тока, протекающего через основные заземления, путем регулировки величины тока, пропускаемого через вспомогательное заземление, располагаемое в непосредственной близости от основных за5 землений. При этом указанную регулировку осуществляют дискретно путем переклю- чения количества групп электродов, входящих в состав вспомогательного заземле10 ния и затем плавно — путем изменения сопротивления регулируемого элемента в цепи одной иэ групп электродов вспомогательного заземления.

Выполнение указанных операций в процессе проведения полевых работ позволяо- 15 ет повысить точность измерений.

На чертеже изображена структурная схема одного из вариантов устройства, позволяющего реализовать способ.

Устройство содержит источник тока 1, соединенный проводами 2 иЗ с системой ocHQBHbIx заземлений 4 и 5. В разрыв одного иэ проводов включен шунт 6, соединенный со схемой сравнения 7. К двум дру25 гим входам этой схемы подключен источник 8 опорного напряжения. Регулирующий элемент 9 соединен с цепью генератора тока с вспомогательным заземлением 10.

Измеритель 11 электромагнитного поля

30 располагается в заданной точке измерений и соединен с датчиком поля, выполненным, например, в виде двух приемных заземлений 12 и 13 (вместо заземлений может быть использован и другой датчик-магни35 тометр, петля и т.д.).

Сущность способа заключается»в С»ледующем.

В районе, где требуется изучить геоэлектрический разрез, оборудуют систему основных и вспомогательных заземлений, расстояние между которыми определяется глубиной необходимых исследований. Обычно вспомогательное заземленйе выполняют в виде нескольких (например, трех-четырех) групп электродов таким об45 разом, чтобы сопротивление каждой группы электродов составляло, например 10 15% величины сопротивления основного заземления (можно также использовать группы электродов, соцротивле»ние которых 5О составляет 5; 10; 15; 20; 50% сопротив ления основных заземлений). Группы электродов вспомогательного заземления соединяются с переключателем (ручным или автоматическим), позволяющим соединять

55 эти группы параллельно. Последовательно с одной иэ групп электродов, сопротивление которой равно, например 5% от сопроПри проведении работ измерителем алектромагнитного,поля оператор у вспомогательного заземления включает в линию, соединяющую источник тока с основными заземлениями, амперметр, а затем после амперметра к проводу, соединяющему амперметр с основным заземлением, подключает выход переключателя, соединенного с группами электродов вспомогательного заземления, причем переключатель устанавливается в такое положение, при котором вспомогательное заземление отключено.

По мере прохождения тока сопротивление основных заземлений увеличивается за счет подсыхания почвы, поэтому ток начинает уменьшаться. Оператор у вспомога тельного заземления подключая переключателем нужную группу электродов вспо-. моГательного заземления, поддерживает постоянной величину тока, протекающего через основное и вспомогательное заземле» ния. Регулировкой величины тока, пропускаемого через вспомогательное заземление, компенсируют изменение тока, протекающего через основные заземления.

Структура поля в земле, создаваемого током от основного и вспомогательного заземлений, будет одинакова, а поэтому в точках, где располагается измеритель электромагнитных полей, изменения величины токов, проходящего через осноЬные заземления, не будут вызывать изменений измеряемых электромагнитных полей. . При проведении автоматических измерений (см. чертеж) источник тока 1 с помощью проводов 2 и 3 соединяется с системой основных заземлений 4 и 5. В разрыв одного из проводов, например провода 3, включен шунт 6 (регистр с сопротивлением, например, 0,1 Ом). Выход шунта 6 соединен со схемой сравнения 7, ко второму входу которой подключен источник опорного напряжения. Если поле в земле возбуждается постоянным током, то ис- . точник 8 может быть выполнен в виде источника эталонного напряжения, а схема сравнения 7 - в виде дифференциального усилителя, к одному из входов которого подключен шунт 6, а ко второму входу—

Ъ источник 8, Зыход схемы сравнения 7 под 748318 ключен к управляющему входу регулирующего элемента 9. Сопротивление регулирующего элемента 9, в простейшем случае, зависит от напряжения на его управляющем входе. Основной вход элемента 9 сое- 5 динен с выходом источника тока 1. Поэтому величина тока через вспомогательное заземление 10 зависит от сопротивления элемента 9, т,е. в конечном итоге от напряжения на регулирующем входе элемен- ð та 9, которое пропорционально напряжению рассогласования на выходе схемы сравнения 7.

Регулирующий элемент 9 выполняют в виде автоматического переключателя. групп 1З электродов вспомогательного .заземления

10, например, на тиристорах, а также плавно регулирующего сопротивления, например, на транзисторе.

Если в землю пропускается перемен- 2р ный ток, то на входе схемы сравнения в простейшем случае устанавливают двуполупериодный детектор с интегратором, а регулировку тока осуществляют так, как рассмотрено выше. 25

Таким образом, данный способ позволяет улучшить соотношение полезный сигнал-шум и тем самым повысить точность измерений.

Формула изобретения чр

1. Способ геоэлектроразведки, в кото-. ром возбуждают в земле электромагнит6 ное поле путем пропускания тока через систему основных заземлений и измеряют вторичные электромагнитные поля, по которым судят о строении геологического разреза, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений при изменений сопротивления заземления основных электродов во время измерения, компенсйруют изменения тока в цепи основных заземлений, путем регулировки величины тока; пропускаемого через вспомогательные заземления, расположен- ные вблизи от основных заземлений.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что регулировку величины тока, пропускаемого через вспомогательные заземления, осушествляют сначала дискретно путем переключения количества групп электродов и затем плавно путем изменения сопротивления регулируемого элемента в цепи иэ групп электродов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 111722, кл. 6 01 Ч 3/02, 1958.

2. Мельников В. П. и др, Основы амплитудно-фазовых измерений В.П. Якутское книжное изд-во, 1964, с. 96-122 (прототин).

Составитель В. Зверев

Редактор Т, Орловская Техред М. Кузьма Корректор В. Бутяга

Заказ 4232/33 Тираж 649 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ti. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4