Устройство для геомагнитной разведки

 

Изобретение относится к области наземных методов и средств геофизической разведки месторождений нерудных полезных ископаемых и может быть использовано для регистрации в движении локальных аномалий главного магнитного поля Земли, а также в медицине . Цель изобретения - повышение надежности устройства и обеспечение возможности регистрации слабых магнитных аномалий главного магнитного поля Земли. С этой целью в устройство введен блок режекторных фильтров, вХод которого соединен посредством экранированного кабеля переменной , длины с магниточувствительным датчиком , а выход соединен с входом предварительного усилителя. Также дополнительно введен элемент частотно-зависимой отрицательной обратной связи между выходным и согласующим усилительными каскадами предварительного усилителя, что позволяет расширить область рабочих частот устройства. Устройство работает в динамик и в условиях сильного воздействия дестабилизирующих и временных факторов, регистрируя слабые магнитные аномалии главного магнитного поля Земли в движении . 3 ил. г (Л с со 4 СО 00 САЗ

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ш4G 01 Ч 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 4 105064/24-25 (22) 02.09.86 (46) 07.10.87. Бюп. В 37 (71) Донецкий филиал Научно-исследовательского горно-рудного института (72) Е.Г. Соболев, В.П. Новиков, Н.В. Хлюстов, Е.А. Юраков и И.Л.Андрущенко (53) 550.83(088.8) (56) Патент США У 4538248,кл.36725, 1985.

Электрокардиограф ЭК1Т-04, модель

017, паспорт дА0.000.017 ПС, ТУ 64-1-3100-78. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОМАГНИТНОЙ РАЗВЕДКИ (57) Изобретение относится к области наземных методов и средств геофизической разведки месторождений нерудных полезных ископаемых и может быть использовано для регистрации в движении локальных аномалий главного магЯ0 И ДД73 А 1 нитного поля Земли, а также в медицине. Цель изобретения — повьппение надежности устройства и обеспечение возможности регистрации слабых магнитных аномалий главного магнитного поля Земли. С этой целью в устройство введен блок режекторных фильтров, вХод которого соединен посредством экранированного кабеля переменной, длины с магниточувствительным датчиком, а выход соединен с входом предварительного усилителя. Также дополнительно введен элемент частотно-зависимой отрицательной обратной связи между выходным и согласующим усилительными каскадами предварительного усилителя, что позволяет расширить область рабочих частот устройства.

Устройство работает в динамикм и в условиях сильного воздействия дестабилизирующих и временных факторов, регистрируя слабые магнитные аномалии главного магнитного поля Земли в движении. 3 ил.

1343373

Изобретение относится к области наземных методов и средств геофизической разведки месторождений нерудных полезных ископаемых и может быть использовано для регистрации в движении локальных аномалий главного магнитного поля Земли, а также в медицине.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и обеспечение регистрации слабых магнитных аномалий главного магнитного поля Земли в движении.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 — значения сигналов ЭДС, снимаемых с магнитоиндукционного датчика, на фиг.3 — условный геологический разрез.

Устройство для геомагнитной разведки (фиг.1) содержит последовательно соединенные магнитоиндукционный датчик 1, блок 2 режекторных фильтров, предварительный усилитель 3, охваченный элементом 4 частотно-зависимой отрицательной обратной связи, усилитель 5 постоянного тока, блок 6 регистрации ЭДС, в котором вместо теплового пера установлен графитовый стержень 7 для записи сигналов ЭДС на обычную бумажную ленту 8, лентопротяжный механизм 9, состоящий из электродвигателя 10, дополнительного масштабного редуктора 11 протяжки ленты и основного редуктора 12, источник 13 питания служит для питания электродвигателя и электрических схем устройства.

Па фиг.1 показаны фоновые 14 и экстремальные 15 значения ЭДС. На фиг.3 изображен условный геологический разрез с тектоническим нарушением

16. Разрез месторождений карбонатного сырья представлен суглинками 17 и известняками 18.

Физической основой для создания предлагаемого устройства послужили следующие научные положения. Магнитостатическое поле Земли претерпевает изменения на физических и геометрических неоднородностях за счет отражения и преломления векторов магнитной индукции. Магнитные и электрические силовые линии преломляются на границах двух сред по закону Снеллиуса: где,,, — диэлектрические проницаемости первой и второй сред, (Н,, р. — магнитные проницаемости первой и второй сред.

За счет преломления магнитных силовых линий главного магнитного поля

Земли над различными структурными неоднородностями (карсты, тектонические нарушения и т.д,) на высоте до

1,0 м наблюдаются участки сгущений и разрежений векторов магнитной индукции. При равномерном перемещении магнитоиндукционного датчика в естественном геомагнитном поле Земли в результате пересечения участков сгущений и разрежений линий магнитной индукции по законам электромагнетизма

20 возникает ЭДС переменных значений фаз и амплитуд.

На нерудных месторождениях величи на аномалий колеблется в очень низких пределах (40-250 нТ)

Основным достоинством предложенного устройства является его способ-г ность регистрировать указанные аномалии.

Устройстцо работает следующим об30 разом.

При перемещении магнитоиндукционного датчика 1 в магнитном поле Земли в последнем по законам электромагнитной индукции возникает ЭДС. Напряжение сигналов ЭДС, снимаемых с магниточувствительного датчика, поступает на вход блока 2 режекторных фильтров.

В блоке режекторных фильтров происходит фильтрация промьппленной помехи

40 частотой 50 Гц, а также фильтрация сигналов частотой 1-3 Гц, равной частоте шагов. Выходное напряжение режекторных фильтров, содержащее полезные сигналы и сигнал помехи, подает45 ся на вход предварительного усилителя 3, охваченного элементом 4 частотно-зависимой отрицательной обратной связи. В предварительном усилителе 3 в результате действия элемента 4 зависимой отрицательной обратной связи осуществляется выделение полезного сигнала, несущего информацию об исследуемом магнитном поле Земли. Благодаря элементу 4 частотно-зависимой отрицательной обратной связи расширяется область рабочих частот устройства. Затем выделяемый полезный сигнал усиливается усилителем 5 постоянного тока и подается на блок 6 ре-.

1343373 гистрации ЭДС. В блоке 6 отфильтрованный и усиленный полезный сигнал графитовым стержнем 7 вместо теплового пера установленного в известном

У

5 устройстве, записывается в виде кривой ЭДС на обычную бумажную ленту 8.

Протяжка бумажной ленты осуществляется лентопротяжным механизмом 9. Установка дополнительного редуктора 11 10 в лентопротяжный механизм между электродвигателем 10 и основным редуктором 12 позволяет осуществлять протяжку ленты в выбранных масштабах

1:500, 1:1000, 1:2000, принятых в . геологии. Источник 13 питания предназначен для питания электродвигателя и электрических схем предложенного устройства.

Магнитоиндукционный датчик оператор перемещает по исследуемому профилю на высоте до 1 м от поверхности

Земли. Второй оператор осуществляет включение и выключение устройства.

Датчик и регистратор ЭДС соединены 25 между собой экранированным коаксиальным кабелем переменной длины.

При перемещении магнитоиндукционного датчика в естественном геомагнитном поле Земли в результате пересечения участков сгущений и разрежений векторов магнитной индукции в последнем по законам электромагнетизма появляется ЭДС. Пример графической

35 кривой показан на фиг.2. Значения

ЭДС над участками без геологических неоднородностей — фоновые 14 и аномальные 15 над тектоническими нарушениями 16 показаны на фиг.3, 40

Устройство работает в дн«пинке и в условиях сильного воздействия дестабилизирующих температурных и временных факторов.

Применение предлагаемого устройства для геомагнитной разведки позволяет в сжатые сроки осуществлять поиск геологических - неоднородностей на всех месторождениях нерудного сырья и давать их качественную оценку. Кроме того, устройство может использоваться в автомобильном варианте и для определения сейсмичности массивов горных пород.

Формула изобретения

Устройство для геомагнитной разведки, содержащее магниточувствительный датчик и последовательно соединенные предварительный усилитель с входным и согласующим усилительным каскадами, усилитель постоянного тока, блок регистрации ЭДС, лентопротяжный механизм, а также источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и обеспечения регистрации слабых магнитных аномалий главного магнитного поля Земли в движении, введен блок режекторных фильтров, вход которого соединен посредством экранированного кабеля переменной длины с магниточувствительным датчиком, а выход соединен с входом предваритеЛьного усилителя, в котором дополнительно введен элемент частотно зависимой отрицательной обратной связи между выходным и согласующим усилительными каскадами.

1343373

f.Î

-(. О

H,ì

2О,д бО

Составитель В. Зверев

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор И. Демчик

Редактор В. Данко

Заказ 4820/47 Тирах 730

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