Устройство для электроразведки

 

Изобретение относится к средствам разведки и обнаружения полезньа ископаемых с помо щью электрических средств с использованием переменного либо постоянного тока методом вызванной поляризации. Цель изобретения - | повьшениё точности квазикомпенсацион - ных измерений за счет обеспечения стабильности параметров компенсирующего сигнала. В устройстве для электроразведки блок гальванической развязки выполнен в виде двух тороидальных сердечников из ферромагнитного материала, охватывающих силовой ка бель. На каждом из сердечников навиты обмотки возбуждения, соединенные последовательно-встррчно, и общая измерительная обмотка. Устройство содержит также блок электроники. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„, 1376055 А I (51)4 G 01 Ч 3/06

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) l4024450/24-25 (22) 21.02.86 (46) 23.02.88.Бюл. У 7 (7!) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе ,(72) М,В.Бухаров, Л.Э.Бобровников, В.А.Шульгин и Л.И.Орлов (53) 550.83 (088.8) (56) Бобровников Л.З. и др. Электроразведочная аппаратура и оборудование, - М;: Недра, 1985 ° с.231-237, рис. 102, Там же, с. 237 - 238, рис. 104 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОРАЭВЕДКИ (57) Изобретение относисся к средствам разведки и обнаружения полезных ископаемых с помощью электрических средств с использованием переменного либо постоянного тока методом вызван- ной поляризации. Цель нзобретення— повышение точности квазикомпенсацион ных измерений за счет обеспечения стабильности параметров компенсирующего сигнала. В устройстве для электроразведки блок гальванической развязки выполнен в виде двух тороидальных сердечников из ферромагнитного материала охватывающих силовой ка бель. На каждом из сердечников навиты обмотки возбуждения, соединенные последовательно-встречно, и общая измерительная обмотка. Устройство со- д держит также блок электроники. 2 ил.

1376055

Изобретение относится к средствам разведки и обнаружения исходных ископаемых с помощью электрических средств с использованием переменного либо постоянного тока и может быть

5 использовано при квазикомпенсационных измерениях нелинейной вызванной поляризации, когда внешние магнитные поля, создаваемые током в силовом ка- 10 беле сравнимы с магнитным полем, либо значительно меньше нега.

Цель изобретения - повышение точности квазикомпенсационных измерений за счет обеспечения стабильности параметров компенсирующего сигнала.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для электроразведки; на фиг. 2 — блок электроники.

Устройство для электроразведки са- 20 держит генератор 1 тока, первый 2-1 и второй 2 — 2 силовой кабель, первый 3-1 и второй 3-2 питающие электроды,первый 4-1 и второй 4-2 приемные электроды, регулятор 5 сигнала, измери- 25 тельный прибор 6, блок 7 гальванической развязки, содержащий первый 8-1 и второй 8-2 тароидальные сердечники из ферромагнитного материала,из мерительную катушку 9, первую 10-1 и 30 вторую 10-2 катушки возбуждения и блок 11 электроники.

Блок 11 электроники содержит (фиг.2) генератор 12 возбуждения, удвоитель 13 частоты, узкополосный уси- 35 литель 14, усилитель 15, синхронный детектор 16 и фильтр 17 низкой частоты.

Устройство работает следующим образ ом. 40

Генератор l тока вырабатывает мощный переменный ток (:в виде меандра), который, проходя через силовой кабель

2-1 и 2-2, питающие электроды 3-1 и

3-2, соответственно, и участок земли 45 между ними, возбуждает в земле переменные электромагнитные поля. Протекающие в земле в процессе возбуждения электрические токи создают на приемных электродах 4-1 и 4-2 раз50 ность потенциалов 11,, основными комму понентами которой являются разность потенциалов от вызванной поляризации U èññëåäóåìûõ горных пород и руд и разность потенциалов Uz» возникающая при прохождении тока возбуждения через вмещающие породы,расположенные между приемными электро. дами и обладающие только активным сопротивлением. Разность потенциалов компенсируют в регуляторе 5 сигнала, выполненном, например, в виде омического сопротивления (по величине значительно меньшего, чем входное сопротивление измерительного прибора), на которое через делитель выходного напряжения блока 7 гальванической развязки подается компенсирующий сигнал, равный -U „.

После чего разность потенциалов с приемных электродов MN с подавленной (или скомпенсированной) компонентой поступает на вход измерительного прибора 6, где осуществляется дальнейшая фильтрация сигнала и измерение его параметров.

В блоке 7 гальванической развязки выходной сигнал формируется следующим образом. С второго и третьего выходов блока 11 электроники на последовательно-встречно включенные первую 10-1 и вторую 10-2 катушки воз-. буждения подается переменный ток возбуждения. В результате первый 8-1 и второй 8-2 тороидальные сердечники, расположенные рядом друг с другом соосно относительно силового кабеля, перемагничиваются в противоположные стороны. Выбрав первый 8-! и второй

8-2 сердечники с одинаковыми геомет-. рическими характеристиками и одинаковыми магнитными и электрическими свойствами, получают, что при отсутствии тока в силовом кабеле 2-2, проходящем через центры сердечников, сигнал в измерительной катушке 9 отсутствует, так как она охватывает два сердечника с равными и противоположно направленными магнитными потоками. В процессе прохождения через силовой кабель 2-2 питающего тока

I вокруг кабеля 2-. 2, а, следовательно, и внутри сердечников 8 возникает круговое магнитное поле напряженностью Н = Х /(2(iH), где Красстояние от центра силового кабеля

2-2 до сердечников, H например, равно двум радиусам силового кабеля.

Это поле создает разбаланс в перемагничивании первого 8-1 и второго 8-2 сердечников, вследствие чего в измерительной катушке 9 появляется сигнал на четных гармониках частоты перемагничивания Г, величина и фаза которого зависят соответственно от величины и направления тока Т.>8, Б блоке 11 электроники выделяется, l376055

8-1 9 8 -2

Фиг.1 синхронно демодулируется и фильтруется, например, вторая гармоника

2f> сигнала измерительной катушки

9, а сформированный сигнал со спектром, например, от О до f поступает на выход блока гальванической pasвязки.

Блок 11 электроники работает слецующим образом.

Генератор 12 возбуждения формирует на своих выходах сигнал возбуждения. Этот сигнал поступает на второй и третий выходы блока электроники, а также через удвоитель 13 частоты и узкополосный усилитель 14 (настроенный на вторую гармонику) на опорный вход синхронного детектора

16. На основной вход синхронного детектора 1б через усилитель 15 (выделяющий и усиливающий спектр частот в диапазоне, например, 21 +0,9.Г ), поступает сигнал второй гармоники с измерительной катушки 9. В результате синхронного детектирования, а также подавления гармоник, осуществляемого фильтром 17 низкой частоты, на первом выходе блока 11 электроники формируется напряжение, амплитуда которого повторяет характер изменения во.времени тока I

Формула изобретения

Устройство для электрораэведки, содержащее последовательно соединенные генератор тока, силовой кабель и питающие электроды, последовательно соединенные блок гальванической pasвязки, 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 ю щ е е с я .тем, что, с целью повышения точности квазикомпенсационных измерений, блок гальванической развязки содержит первый и второй тороидальные сердечники, измерительную катушку, первую и вторую катушки возбуждения и блок электроники, причем первая и катушки возбуждения навиты соответственно на первый и второй сердечники, соединены последовательно." встречно, а вторые отводы их подклю

25 чены к второму и третьему выходам блока электроники, измерительная катушка охватывает первый и второй сердечники, а первый и второй ее отводы подключены к первому и второму входам блока электроники, первый выход которого является выходом блока гальванической развязки, силовой кабель пропущен внутри сердечников с измерительной катушкой и катушками возбуждения.

1376055 фиг. Г

Составитель Е. Городничев

Редактор -Н. Бобкова Техред N, Ходанич Корректор JI. Пилипенко

Заказ 784/46 Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

11роизводственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул. Проектная, 4