Измерительный мост для геоэлектроразведки

 

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при поисках и разведке хорошо проводящих рудных тел индуктивным методом электроразведки. Цель изобретения - повышение помехозащищенности измерений. Она достигается тем, что две совмещенные в пространстве петли включаются согласно в два плеча моста, питаемого от источника переменного тока. При таком включении ЭДС помехи взаимно вычитаются на входе нуль-индикатора, включенного в диагональ моста, два других плеча которого содержат эталонные резисторы с разным сопротивлением. Чтобы при этом не вычитались и сигналы, обусловленные геоэлектрическим разрезом, одна из петель, последовательно с которой включен узел уравновешивания, состоящий из последовательно соединенных магазина индуктивностей и магазина активных сопротивлений, зашунтирована резистором, сопротивление которого значительно больше активного сопротивления этой петли. За счет шунтирующего резистора создается разветвление тока в измерительном плече, так что по положению ручек магазина индуктивностей можно определить суммарную индуктивность петли и вносимую средой индуктивность. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистичесних

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 01 V 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Й Р -"".

riAi. ;:, *1 ° i J (Clair(EnB;,:.д —

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4480375/31-» (22) 30.05 ° 88 (46) 07.03.90. Вюл. 4 9 (75) И.М. Евдокимов и С. И ° Евдокимов (53) 550.83 (088.8) (56) Электрические измерения. /Под ред. В.М.Малиновского. — М.: Энерго" издат, 1982, с.360-363, Авторское свидетельство СССР

V 913307, кл. G 01 V 3/10, 1980. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МОСТ ДЛЯ ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ (57) Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при поисках и разведке хорошо проводящих рудных тел индуктивным методом электроразведки. Цель изобретенияповышение помехозащищенности измерений. Она достигается тем, что две совмещенные в пространстве петли включаются согласно в два плеча моста, питаемого от источника переменного

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано при поисках и разведке хорошо проводящих рудных тел индуктивным методом электроразведки.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности при выполнении полевых измерений вблизи действующих горнорудных и других промышленных предприятий.

На чертеже представлена схема измерительного моста.

Измерительный мост содержит источник 1 переменного тока, первый эталонный резистор 2 и второй эталонный ре"

Ä;SUÄÄ1 54 Д64 А1

2 тока. При таком включен - ЭЛС помехи взаимно вычитаются на в>.оде нуль-индикатора, включенного в диагональ моста, два других плеча которого содержат эталонные резисторы с разным сопротивлением. Чтобы при этом не вычитались и сигналы, обусловленные геоэлектрическим разрезом, одна из петель, последовательно с которой включен узел уравновешивания, состоящий из последовательно соединенных магазина индуктивностей и магазина активных сопротивлений, зашунтирована резистором, сопротивление которого значительно больше активного сопротивления этой петли. 3а счет шунтирующего резистора создается разветвление тока в измерительном плече, так что по положению ручек магазина индуктивностей можно определить суммарную индуктив i ность петли и вносимую средой индуктивность. 1 ил. зистор 3, соединенные последовательно две индуктивности, выполненные в виде двух совмещенных в пространстве петель 4 и 5, узел б уравновешивания, состоящий из последовательно соединенных магазина 7 индуктивностей и магазина 8 активных сопротивлений, первый дополнительный резистор 9, второй дополнительный резистор 10, подключенный параллельно второй петле 5, и нуль-индикатор 11, причем начало первой петли 4 соединено с началом второй петли 5, а к точке их сое" динения подключен один вывод источника 1 переменного тока, второй вывод, 1548764 которого подключен к общей точке соединения первых выводов двух эталонных резисторов 2 и 3, между концом первой петли 4 и вторым выводом первого эта5 лонного резистора 2 включен первый дополнительный резистор 9, между концом второй петли 5 и вторым выводом второго эталонного резистора 3 включен узел 6 уравновешивания, а нульиндикатор 11 включен между точками соединения второго вывода первого эталонного резистора 2 с первым дополнительным резистором 9 и второго вывода второго эталонного резистора 3 15 с узлом 6 уравновешивания„ причем сопротивление второго эталонного резистора 3 значительно больше сопротивления первого эталонного резистора 2, а сопротивление второго дополнительного резистора 10 значительно больше активного сопротивления второй петли 5.

Работа с измерительным мостом производится следующим образом. 25

На участке, где требуется выполнить измерения, раскладываются две совмещенные петли 4 и 5, резисторы которых, например, равны 400х400 м или 800х800 м. Через петли 4 и 5 пропускают переменный ток от источника 1 переменного тока и уравновешивают мост с помощью узла 6 уравновеШивания, изменяя с помощью магазинов

7 и 8 величину компенсирующей индук35 ти вности и компенсирующего соп рати вления до тех пор, пока не перестанет протекать ток через нуль-индикатор

11, т.е. до тех пор, пока показания нульиндикатора1 1 неста нутра внь ми40 нулю. По показаниям ручек магазинов

7 и 8 индуктивностей и активных сопротивлений судят о величине вносимых в петли индуктивности и активного сопротивления, обусловленных исследуемым геоэлектрическим разрезом, т.е. об электрических свойствах этого разряда.

Обозначим величины сопротивлений

Резистора 2 - RÄ,;резистора 3 — R<, резистора 9 - э. резистора 10 - R петли 5 - R, магазина сопротивлений

8 - R, индуктивности петель 4 и 5коэффициент взаимоиндукции между петлями 4 и 5 - M ток, протекающий через петлю 4 и резисторы 9 и 2 - I,„ ток протекающий через узел 6 уравновешивания - I<, через петлю 5 - Т, . через резистор 10 - I, индуктивность магазина 7 - I.„.

В момент баланса моста выполняются условия

1 = I

Rz (1) К (jb)L+R, +Кз)I, +j(dMI

+кг)I ã+j MI, а, (2)

Ry гД 3 R +R де а = Т /Тг=- — — (так как Т. =-Т +

-г з

+I ); j =. -1; ы- частота „

Подставив (1) в (2), получим следующее условие компенсации реактивной составляющей сигнала

L -- + М а = M -- a+I, a+L„. (3)

Rp Rg

К, К4

Так как петли 4 и 5 совмещены в пространстве, то (4

М=L

Подставив (4) в (3) и обозначив /

И „=-n, получают

1 „= I, n (1-а). (5)

Выражение (5) показывает, что высокая чувствительность измерений будет достигнута в том случае„ если и » 1, т.е. сопротивление резистора 3 будет значительно больше сопротивления резистора 2.

Для подавления промышленных помех (например, с частотой 50 Гц) следует выбирать a — 1, так как при отсутствии дополнительного резистора 10 подавление помех будет полное. Однако при этом, так как петли 4 и 5 включены согласно, пропорциональные измерения их индуктивностей за счет воздействия геоэлектрического разреза не создают разбаланса моста, т.е. не могут быть зафиксированы.

Поэтому сопротивление дополнительного резистора 10 следует выбирать значительно большим активного сопротивления петли 5, например в 10 раз.

При этом а=0,9„ Если взять n=10, то получают L =L, т.е. все изменения индуктивности петель 4 и 5 будут прямо считаны по положениям ручек магазина

7 индуктивностей, а за счет введения дополнительного резистора 10 помеха будет подавлена не полностью, а только в 20 раэ (по сравнению с известным устройством). Если же взять

n=20, a=0,95, то будет получено подавление помехи в 40 раз.

Для того, чтобы дополнительно обеспечить температурную стабильность

5 1548764

6 моста, необходимо. выбрать равным ому же значению и отношение сечения проводов, из которых изготовлены петли 4 и 5, и отношение сопротивления резистора 10 к активному сопротивле5 нию петли 5.

Благодаря такому выполнению моста значительно повышается помехозащищенность при проведении измерений в ус- 10 ловиях интенсивных промышленных помех.

Формула. и зобретения

Измерительный мост для геоэлектроразведки, содержащий два последова- 15 тельно соединенных эталонных резистора, две индуктивности, выполненные в виде двух совмещенных в пространстве петель, узел уравновешивания, источник переменного тока и нуль-ин- 20 дикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности измерений, начало одной петли соединено с началом другой петли и к точке их соединения подключен 25 первый вывод источника переменного тока, второй вывод которого подключен к общей точке соединения первых выводов двух эталонных резисторов,. между концом первой петли и вторым .водом первого эталонного резистора включен первый дополнительный резистор, между концом второй петли и вторым выводом второго эталонного ре истора включен узел уравновешивания, выполненный в виде последовательно соединенных магазина индуктивностей и магазина активных сопротивлений, параллельно второй петле подключен второй дополнительный резистор, а нуль-индикатор включен между точками соединения второго вывода первого эталонного резистора с первым дополнительным резис-: ром и второго вывода втор. го эталонного резистора с узлом уравновешивания, причем сопротивле ие второго эталонного резистора больше сопротивления первого эталонного резистора, а сопротивление второго дополнительного резистора больше активного сопротивления второй петли.