Способ измерения электрических параметров почвы

 

ИЗОБРЕТЕНИЕ ОТНОСИТСЯ К РАДИОТЕХНИКЕ.ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ - УПРОЩЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ. СУЩНОСТЬ СПОСОБА ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЧВЫ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ИЗЛУЧЕНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПЕРЕДАЮЩИМ ДИПОЛЕМ 1, РАСПОЛОЖЕННЫМ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ, ПОСЛЕ ЧЕГО ИЗМЕРЯЕТСЯ ВЕРТИКАЛЬНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ПОЛЯ Е<SB POS="POST">2</SB>Δ приемным диполем 3, расположенным вертикально на расстоянии R*9810λ<SB POS="POST">макс</SB> (где λ <SB POS="POST">макс</SB>- максимальная длина волны в исследуемом диапазоне волн) от диполя 1. Для упрощения измерений диполь 1 размещают параллельно поверхности земли и измеряют составляющую сигнала Е<SB POS="POST">R</SB> диполем 2, который расположен параллельно поверхности земли под углом 0°*98ф*9890° относительно продольной оси диполя 1. Затем разворачивают диполь 3 на 90° в горизонтальной плоскости и измеряют составляющую сигнала Еφ. Используя полученные данные далее по ф-лам определяют диэлектрическую проницаемость Е почвы и проводимость σ почвы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 < 01 r; 22100 ЫЯ31! l

I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 43580Р1/24-09 (22) 04.01.8Р (46) 30.10.89. Бюл. 1- 40 (72) Б.h.ÃàïîíoB и Я.Я.Кочугов (53) 621.317.335.3(01 0.С) (56) Лавров Г.С, Князев S .С. Приземные и подземные антенны ° Советское радио. М.: 1965, с. 416. Каыировский В.Е. Экспериментальное исследование распространения радиоволн. М.: Наука, 1980, с. 115-119. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ ПОЧВЫ (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изо6ретения — упрощение измерений. Сущность способа измерения электрических параметров поч-, вы заключается в излучении электромагнитного поля передающим диполем 1, расположенным перпендикулярно поверх„„SU,, 1518742 А 1

2 ности земли, после чего измеряется вертикальная составляющая поля Е приемным дипалем 3, расположенным вертикально на расстоянии г))1!)Л„,„, (где „„„ — максимальная длина волны в исследуемом диапазоне волн) от диполя 1. Для упрощения измерений диполь 1 размещают параллельно поверхности земли и измеряют составляющую сигнала L диполем 2, который расположен параллельно поверхности о,, о земли под углом 0 Ч < 90 относительно продольной оси диполя 1. "атем разворачивают диполь 3 на 90 в горизонтальной плоскости и измеряют составляющую сигнала Е . !!спользуя полученные данные, далее по ф-лам определяют диэлектрическую проницаемость Е почвы и проводимость 6 почвы. 1 ил.

1518742

-jKR+ jK> соч е

-g60I(x)KIÅ -- — — — — — — -- соя ах

3 Э

->Kg jKXcaSLp е

60I(х) — — - — — — -- сosqdx

1 г

-jpA i jKx 605 Lg

-60I (х) Кг д (h + d ) ЫЕ =

ЫЕ е

s inLPdx, Рг где Е>

Л

Т (х) х

40 Ел! Ег.! !Ег1

N --- = 1 Ey — 11 ctg g = Р; (2)

IE I ГЕ 1) ГЕч

Е + (60ЬЛ г

1 I (Ptgq(Nг — Ptg(g) + 1/2; (4)

gg) + 1) /120Л.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при расчетах диаграмм направленности антенных устройств, преимущественно

КВ-диапазона.

Целью изобретения является упрощение измерений.

На чертеже приведено устройство, реализующее способ измерения электри- 10 ческих параметров почвы.

Устройство содержит передающий диполь 1, подключенный к передающему устройству 2, размещен в земле на не- 15 которой глубине h (может располагаться и на земле). Приемный диполь 3 соединен с приемником 4, находится на расстоянии г ъ 10 Л„,„; от передающего диполя 1 и ориентирован в направлении ц относительно оси последнего (0 < 9< (90 ), Л „ „ - максимальная длина волны в исследуемом диапазоне волн.

Длина приемного диполя 3 21 долж- 25 на быть много меньше минимальной длины волны исследуемого диапазона (21 (Л„„„), а сам он расположен на высоте H = L, подключен к приемнику 4

= е - )606л; ьъ 1/кЛ -е)

2И/Л, длина рабочей волны;

" ток вдоль диполя;

- текущая координата, - расстояние от диполя до точки приема, Эти соотношения сохраняются и при 50 размещении диполя ниже границы раздела сред.

Из соотношений (2) следует, что и установлен на поворотном устройстве, имеющем шкалы для отсчета углов наклона и поворота в горизонтальной плоскости.

Способ измерения электрических параметров почвы осуществляют следующим образом.

Ориентируя приемный диполь 3 ортогонально поверхности земли (положение

"Ег напряжение на входе приемного устройства.

Составляющие поля поверхностной волны элементарного горизонтального диполя, расположенного над поверхностью земли, имеют вид ц - азимутальный угол, h - расстояние диполя до поверхности земли.

Если горизонтальный диполь нахо дится на поверхности земли (h = О), то отношения составляющих поля равны р

Э t (E — 1)> + (6ил)г (3) (E — 1) г + (606k) г = P tgg

Решение системы (3) относительно

Е и 6 приводит к выражениям

5 1518742 6

Так как величины d Е, а(Е и е, то величины N u P могут быть ondE< совпадают с точностью до постоян- ределены из соотношений ного множителя с величинами е 1, е, t ел(2 эх + Z nial

N еи IZex + Z„1 еа12 вк + 2по1 ч

Г ец1Еьх + ЕпР! (5) Таким образом, по измеренным величинам е, еz е < с учетом выражения (4) можно определить электричес кие параметры почвы, Формула изобретения

E.= (Ptg 1(Р— Ptgq) + 1)/2; (р 4 Ptg y - (Ptgq (IP — Ptgq) + 1) /120, l Eel где N = —,—;

1Е

1I; gl

l Evl

Составитель E. Скороходов техред Л. Сердюкова Корректор М. Ма ксимишинец

Редактор.Ю.Середа

"-аказ 6601/49 Тираж 78Ч Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Способ измерения электрических параметров почвы, заключающийся в излучении электромагнитного поля передающим диполем, расположенным перпендикулярно поверхности земли, и измерении вертикальной составляющей поля Е приемным диполем, расположенным вертикально на расстоянии

r > 10 3 „„, от,передающего диполя, 10 отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений, передающий диполь размещают параллельно поверхности земли и измеряют составляющую сигнала Е приемным диполем, а расположенным параллельно поверхности земли под углом 0 < Ч (90 относительно продольной оси передающего диполя, разворачивают приемный диполь на 90 в горизонтальной плоскос20 ти, измеряют составляющую сигнала Е и определяют диэлектрическую проницаемость Е и проводимость почвы 6 по формулам !