Устройство для геофизической разведки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, содержащее источник питания, один выход которюго непосредственно, а другой через датчик тока связаны с питающими электродами,генератор напряжения компенсации, вход которого соединен с выходом датчика тока, сумматор , один из входов которого соединен .с измерительным электродом, измерительный прибор, входы которого связаны с выходами сумматора) и датчика отличающееся тем, тока, что, с целью повышения точности измерений и производительности труда, в него введены компаратор, электронный ключ и усилитель с изменяемой величиной коэффициента усиления, причем вход компаратора соединен с измерительным электродом, а выход - с управлякнцим входом электронного ключа, один выход последнего, в свою очередь, связан с неинвертирующим входом усилителя с изменяемой величиной коэффициента усиления, а другой - заземлен, (П оба входа усилителя с изменяемой вес: личиной коэффициента усиления соединены также с выходом генератора напряжения компенсации, а выход усилителя соединен с вторым входом сумматора. 00 О) со со о:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, ",.".

H ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3524321/18-25 (22) 20. 12. 82 (46) !5.04.84. Бюл. 11 14 (72) А.В. Бучин, Е.И. Манойленко и Ю. В. Попов (71) Научно-производственное объедикение "Рудгеофизика" (53) 550.837(088.8) (56) 1. Электроразведка. Справочник геофизика, М., "Недра", 1980, с. 355-365.

2. Авторское свидетельство СССР

У 360630, кл. G 01 V 3/00, 1968 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ

РАЗВЕДКИ, содержащее источник питания, один выход которого непосредственно, а другой через датчик тока связаны с питающими электродами, генератор напряжения компенсации, вход которого соединен с выходом датчика тока, сум„.SU„„108 96 А

3m) С 01 Ч 3 04 матор, один из входов которого соединен,с измерительным электродом, измерительный прибор, входы которого связаны с выходами сумматора. и датчика тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и производительности труда, в него введены компаратор, электронный ключ и усилитель с изменяемой величиной коэффициента усиления, причем вход компаратора соединен с измерительным электродом, а выход — с управляющим входом электронного ключа, один выход последнего, в свою очередь, связан с неннвертирующим входом усилителя с изменяемой величиной коэффи- Е циента усиления, а другой — заземлен, оба входа усилителя с изменяемой величиной коэффициента .усиления соеди- С нены также с выходом генератора напряжения компенсации, а выход усилителя ф соединен с вторым входом сумматора.!

08639б

Изобретение относится к геофиэической разведке рудных месторождений и может быть использовано при разведке угля.

Известны устройства геоэлектрохи- 5 мической разведки, позволяющие определять количественное и качественное содержание рудных месторождений способом поляризационных кривых.

Эти устройства содержат управляемый источник питания (источник питания с изменяемым внутренним сопротивлением), генератор напряжения компенсации, питающие и измерительные электроды, измерительный прибор 11 1. !5

Однако укаэанные устройства не позволяют обеспечить достаточную точность измерения, так как не обладают способностью автоматически устанавли» 20 вать полярность сигнала компенсации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для геофизической разведки рудных месторождений, содержащее ис- 25 точник питания, один выход которого непосредственно, а другой через датчик тока связаны с питающими электродами, генератор напряжения компенсации, вход которого соединен с выходом 30 датчика тока, сумматор, один из входов которого соединен с измерительными электродами, измерительный прибор, входы которого связаны с выходами сумматора и датчика (2 ).

Указанное устройство обладает низ кой точностью измерений, особенно в измерении начальных участков поляризационных кривых, т.е ° в режиме малых токов, протекающих через рудное тело, а также невысокой производительностью труда.

Цель изобретения — повьппение точности измерений и производительности труда.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для геофизической разведки, содержащее источник питания, один выход ко то рог о не по с редс твенно, а другой через датчик тока соединены с питающими электродами, 50 генератор напряжения компенсации, вход которого соединен с выходом датчика тока, сумматор, один иэ входов которого соединен с измерительным электродом, измерительный прибор, входы которого связаны с выходами сумматора и датчика тока, дополнительно введены компаратор, электронный ключ и усилитель с изменяемой величиной коэффициента усиления, причем вход компаратора соединен с измерительным электродом, а выход — с управляющим входом электронного ключа, один выход последнего, в свою очередь, связан с неинвертирующим входом усилителя с изменяемой величиной коэффициента усиления, а другой — заземлен, оба входа усилителя с изменяемой величиной коэффициента усиления соединены также с выходом генератора напряжения компенсации, а выход усилителя соединен со вторым входом сумяатора.

Структурная схема устройства изоб— ражена на чертеже.

Устройство содержит источник Пита- ния 1, который через датчик тока 2 связан с питакицими электродами 3 и 4, измерительный электрод 5, соединенный с одним из входов сумматора 6 и входом компаратора 7, выход которого в свою очередь соединен со входом электронного ключа 8. Выход электронного ключа 8 связан с неинвертирукицим входом усилителя с изменяемым знаком коэффициента усиления 9, оба входа которого соединены с выходом генератора напряжения компенсации !О, вход которого, в свою очередь, связан с выходом упомянутого датчика тока 2, а с тем же выходом датчика тока 2 соединен один из входов измерительного прибора ll, второй вход которого соединен с выходом сумматора 6.

Устройство работает следующим образом.

С помощью регулируемого источника питания 1 и питающих электродов 3, 4 через исследуемое рудное тело пропускают электрический ток изменяемой величины. В процессе протекания электрического тока на поверхности рудного тела разливаются электрохимические реакции. Потенциалы этих реакций измеряются с помощью электрода 5, расположенного на рудном теле (контактный способ поляризационных кривых (КСПК) или вблизи него (бесконтактный способ поляриэационных кривых (БСПК).

Вместе с потенциалами электрохимических реакций на электроды 5 поступает напряжение, обуславливаемое омическим сопротивлением горных пород. Для компенсации этого напряжения служит генератор напряжения компенсации 10, выходной сигнал которого пропорционален протекакяцему через горные породы току. з 10863

Компаратор 7, представляющий собой пороговое устройство с величиной порога равной нулю, определяет знак измеряемого потенциала. Если измеряемый сигнал положителен, выходное напряжение компаратора удерживает электронный ключ 8 в замкнутом состоянии.

В этом случае управляемый усилитель

9 оказывается в инвертирующем режиме и напряжение с выхода генератора на- 10 пряжения компенсации 10 поступает на вход сумматора 6 со знаком противоположным знаку измеряемого сигнала, снимаемого с электродов 5. При смене . знака измеряемого сигнала необходимо сменить и знак напряжения компенсации.

Это происходит следующим образом.

Если измеряемый сигнал приобретает отрицательный знак, то срабатывает компаратор 7, выходное напряжение ко- 0 торого размыкает электронный ключ 8.

При этом усилитель 9 переходит в неинвертирующий режнм, в результате чего напряжение компенсации на выходе сумматора изменяет свою полярность25 на положительную. Таким образом, при любом знаке измеряемого сигнала автоматически выполняется установка требуемого знака напряжения компенсации.

Ошибка момента переключения полярности определяется уровнем срабатывания компаратора 7.

В сравнении с прототипом данное устройство позволяет повысить точность измерения в режиме малых токов, когда субъективный контроль правиль35 ности выбора знака напряжения затруднен. В прототипе (как и в предлагаемом устройстве) измерение потенциалов электрохимических реакций ведет40 ся путем сравнения с потенциалом удаленного (нулевого) электрода, по96 тенциал которого принимается равным нулю. Потенциал одного иэ питающих электродов в этом случае составляет

Е Е

It

+- а другого — относительно нуле2 2 вого" электрода. На измерительные электроды (обычно используется не один, а система электродов) могут поступать поэтому сигналы как положительной, так и отрицательной полярности в зависимости от того, в какой зоне относительно линии нулевого потенциала находится данный электрод.

Оператор не имеет предварительной объективной информации о том, какой знак будет-иметь измеряемый сигнал, поэтому полярность напряжения компенсации устанавливается им произвольно. Как правило, измерения ведутся в режиме неполной компенсации, поэтому в режиме малых токов субъективно трудно определить, правильно ли выбран .знак компенсации.

По ходу графиков, изображающих поляризационные кривые, можно выявить неверность установки знака напряжения компенсации и переключить последний.

Однако в этом случае график поляризационной кривой практически непригоден (в практике измерения повторяются). Данное устройство позволяет исключить ошибки установки знака компенсации, а за счет устранения процесса подбора знака напряжения компенсации повышает производительность труда оператора.

Так как аппаратура КСПК позволяет вести измерения по десяткам каналов, то увеличение производительности sa счет автоматизации установки знака компенсации становится еще более заметным.

1086396

Составитель Л. Воскобойников

Редактор А. Долинич Техред П,Кощобияк Корректор О,.Тигор

Заказ 2239/44 Тирах 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Умгород, ул. Проектная, 4