Устройство для электроразведки

 

Изобретение относится к средствам разведки и обнаружения полезных ископаемых с использованием мощного переменного либо постоянного тока методом вызванной поляризации. Цель изобретения - повышение точности квазикомпенсационных измерений за счет обеспечения стабильности параметров компенсирующего сигна ла. В устройстве для электроразведки формирователь компенсирующего сигнала выполнен в виде двух измерителей магнитного поля , скрепленных фиксато.ром взаимного положения и соединенных с входом блока суммирования. Причем измерители расположены центрально-симметрично относительно оси силового кабеля, а их оси максимальной чувствительности параллельны, направлены в противоположные стороны и ортогональны направлению на ось силового.кабеля. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с (Л со ел оо со со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1 57899 (51)4 G 01 V 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4036186/24-25 (22) 10.03.86 (46) 07.12.87. Бюл. Е 45 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) М.В. Бухаров, Л.3. Бобровников, В.А. Шульгин и Л.И. Орлов (53) 550.83(088.8) (56) Бобровников Л.3., Кадыров И.Н., Попов В.А. Электроразведочная аппаратура и оборудование. - M.: Недра, 1985, с. 231-237.

Там же, с. 237-238, рис. 104. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (» ) Изобретение относится к средствам разведки и обнаружения полезных ископаемых с использованием мощного переменного либо постоянного тока методом вызванной поляризации. Цель изобретения — повышение точности квазикомпенсационных измерений за счет обеспечения стабильности параметров компенсирующего сигнала. B устройстве для электрораэведки формирователь компенсирующего сигнала выполнен в виде двух измерителей магнитного поля, скрепленных фиксатором взаимного положения и соединенных с входом блока суммирования. Причем измерители расположены центрально-симметрично относительно оси силового кабеля, а их оси максимальной чувствительности параллельны, направлены в противоположные стороны и ортогональны на.правлению на ось силового, кабеля.

1 э.п. ф-лы, 2 ил.

1 13578

Изобретение относится к средствам разведки и обнаружения полезных ископаемых с использованием переменного либо постоянного тока.

Цель изобретения - повышение точ5 ности квазикомпенсационных измерений.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для электроразведки; на фиг. 2 — пример выполнения измерителя магнитного поля.

Устройство для электроразведки содержит (фиг. 1) генератор 1 тока, первый 2 -1 и второй 2-2 силовые кабели, подключенные соответственно к первому 3-1 и второму 3-2 питающим эдектродам, первый 4-1 и второй 4-2 приемные электроды, регулятор 5 сигнала, измерительный прибор 6, формирователь 7 компенсирующего сигнала, первый 8-1 и второй 8-2 измерители магнитного поля, фиксатор 9 взаимного положения измерителей 8 и блок 10 суммирования. При этом измеритель магнитного поля может быть выполнен, 25 например, на основе датчика Холла.

Генератором тока служит МГД-генерат,ор.

Измеритель магнитного поля 8 со.держит (фиг. 2) генератор 11 постоян- З0 ного тока, датчик Холла 12 и усилитель 13 (широкополосный), выход которого является выходом измерителя 8.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 тока вырабатывает мощнЬ!й (до 20 кА) импульсный (длительностью, например, 20 с) ток, который, проходя через силовые кабели 2- 1 и и 2-2, питающие электроды 3-1 и 3-2 и участок земли между ними, возбуждает в земле импульсное электромагнитное поле. В процессе протекания в земле электрического тока на приемных электродах 4-1 и 4 -2 появляется разность потенциалов U, основными компонентами которой являются U „разность потенциалов от вызванной (линейной и нелинейной) поляризации исследуемых горных пород и руд и разность потенциалов возникаюЬм

1 щая при прохождении тока возбуждения через поверхностные вмещающие породы, расположенные между приемными электродами и обладающие только активным сопротивлением. Так как разность потенциалов U „ пропорциональна току в силовом кабеле и не несет полезной информации о величине нелинейной вы99 г званной поляризации исследуемых пород, то ее компенсируют в регуляторе

5 сигнала. Последний выполнен, например, в виде омического сопротивления (меньшего, чем входное сопротивление измерительного прибора), на которое через делитель выходного напряжения формирователя 7 компенсирующего сигнала подается компенсирующий сигнал, равный . — Б . После этого оставшаяся разность потенциалов с приемных электродов NN поступает на вход измерительного прибора 6, где осуществляется измерение параметров сигнала вызванной поляризации.

B процессе протекания тока в силовом кабеле 2 вокруг него возникает магнитное поле. Например, при

20 кА на расстоянии 0,5 м от силового кабеля 2 напряженность создаваемого магнитного поля равна 6,4 кА/м, что примерно в 160 раз превышает напряженность магнитного поля Земли.

Причем магнитное поле, прямого силового кабеля 2 является круговым, т.е. вектор его напряженности ортогонален радиусу, проведенному из центра оси силового кабеля 2. В размещенных на противоположных концах фиксатора 9 измерителях 8 магнитного поля возникают сигналы следующего вида:

1.1 =17 -U„„ где U,U2 — напряжения на выходе соответственно первого 8-1 и второго 8--2 измерителей;

1 т

i=1 2 — компонента выходного напряжения„ пропорциональная напряженности магнитного поля, создаваемого током I силового кад беля.

Знаки при U „и U..; (i=1,2) взяты для случая, когда оси чувствительности измерителей 8-1 и 8-2 направлены в противоположные стороны (фиг. 2).

После сложения выходных сигналов измерителей 8-1 и 8-2 на выходе блока 10 суммирования формируется сиг-. нал с подавленной помехой U +U =U +

Ti

+ т2 °

Использование фиксатора 9 взаимного положения измерителей 8-1 и 8-2, кроме обеспечения строгой параллельности геометрических осей чувствительности датчиков Молла 12, позво3 !35789 ляет значительно снизить требования к точности удаления измерителей 8 от центра силового кабеля 2. Последнее объясняется тем, что при наличии фиксатора 9 линейные члены изменения выходных сигналов измерителей 8-1 и

8-2 равны по величине, но противопоI ложны по знаку, вследствие чего они не влияют на величину выходного сигнала блока IO суммирования. 10

Измеритель 8 магнитного поля работает следующим образом (фиг. 2). Генератор ll постоянного тока задает через входные электроды датчика Холла 12 требуемый рабочий ток. Воздействующее при этом на датчик Холла 12 внешнее магнитное поле приводит к появлению на выходных электродах датчика 12 разности потенциалов, которая устанавливается усилителем 13 и Zp поступает на выход измерителя 8.

Предлагаемое устройство, величина компенсирующего сигнала которого не зависит от длительности прохождения поляризующего тока, обеспечивает по- 25 вышение точности квазикомпенсационных измерений, так как погрешность измерений становится не зависящей от длительности пропускания поляризующего тока. Кроме того, позволяет 30 уменьшить утечки и потери энергии в высоковольтном силовом кабеле за счет устранения его разрывов, возникающих при введении шунтов для снятия компенсирующего напряжения. Дополнительным преимуществом предлагаемого устройства является его высокая помехозащищенность и нетрудоемкость установки формирователя компенсирующего сигнала в любом месте сило-4р вого кабеля, вследствие чего появляется возможность значительного (более чем в два раза) уменьшения длины провода компенсации между блоком гальванической развязки и измеритель-45 ным прибором.

Формула изобретения

1. Устройство для электроразведки,ур содержащее последовательно соединен9 4 ные генератор тока, силовой кабель и питающие электроды, последовательно соединенные формирователь компенсирующего сигнала, регулятор сигналов и измерительный прибор, а также первый и второй приемные электроды, соединенные соответственно с вторыми входами регулятора сигналов и измерительного прибора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности квазикомпенсационных измерений, формирователь компенсирую-щего сигнала содержит первый и второй измерители магнитного поля, фиксатор взаимного положения измерителей и блок суммирования, причем первый и второй измерители -магнитного поля закреплены на противоположных концах фиксатора и расположены симметрично относительно оси силового кабеля, их геометрические оси, соответствующие направлению максимальной чувствительности измерителей, параллельны между собой и направлены в противоположные стороны, а также перпендикулярны направлению на ось силового кабеля и лежат в плоскости, ортогональной оси силового кабеля, выходы первого и второго измерителей соединены с соответствующими входами блока суммирования, выход которого является выходом формирователя компенсирующего сигнала.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что каждый измеритель магнитного поля содержит источник тока, последовательно согласно включенные N преобразователей

Холла и усилитель, два входа которого подключены к соответствующим отводам последовательно согласно включенных N преобразователей Холла, оси максимальной чувствительностикоторых параллельны и геометрические центры расположены на одной линии, параллельной оси силового кабеля, а выход является выходом измерителя магнитного поля, токовые электроды каждого из N преобразователей Холла подключены к соответствующим выходам источника тока.

)357899

Составитель Е. Городничев

Техред M,Дидык Корректор С. Шекмар

Редактор О. Головач

Заказ 5995/47 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственн6го комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4