Устройство для геофизической разведки

 

Использование: изобретение относится к поиску полезных ископаемых электрическим зондированием. Сущность изобретения: устройство представляет собой мобильный геолого-разведочный комплекс с мощным источником постоянного тока, выполненным в виде турбогенератора, укомплектованного датчиком оборотов, системой газообеспечения с регулятором оборотов и источником первичного электропитания. В состав комплексного входит излучатель электромагнитного поля, связанный с мощным источником постоянного тока через коммутатор, устройство приема и обработки информации, полученной в результате зондирования. Для формирования токового импульса заданной формы в цепь возбуждения турбогенератора введен стабилизатор тока возбуждения, имеющий не менее двух перенастраиваемых уровней поддержания тока, который электрически связан с регулятором оборотов, а в электрической цепи, соединяющей блок управления с цепью возбуждения, установлено реле времени. 1 ил.

Изобретение относится к геофизической разведке и может быть использовано при поисковой разведке нефти, газа, рудных и нерудных месторождений электрическим зондированием.

Известно устройство для геоэлектроразведки, содержащее источник постоянного тока, коммутатор возбуждающего тока, компенсатор, усилитель, ключевую схему, блок суммирования, индикатор [1] Недостатком данного устройства является то, что при использовании в качестве источника питания мощных турбогенераторов с различающимися от пуска к пуску временами выхода на рабочий режим, использование генератора тактовой частоты для исключения влияния переходных процессов не обеспечивает снижения погрешности измерения.

Известно устройство для геофизической разведки, содержащее источник питания, один выход которого непосредственно, а другой через датчик тока связаны с питающими электродами, генератор напряжения компенсации, вход которого соединен с выходом датчика тока, сумматор, компаратор, электронный ключ и усилитель с изменяемой величиной коэффициента усиления (прототип) [2] Указанное устройство обладает недостатком, заключающимся в том, что при использовании в качестве источника питания мощных генераторов с величиной выходного тока примерно 1000 А и вырабатываемой мощностью >1000 кВт, что обеспечивает большую глубину зондирования и большую поверхность исследования, точность и надежность измерения падает из-за нестационарных процессов протекания тока на режимах "Запуск" и "Останов".

Устройство не обеспечивает получение стабильного электромагнитного поля в излучателе, в том числе и П-образной формы, т. к. процесс протекания режимов "Запуск" и "Останов" зависит от многих факторов.

Цель изобретения повышения точности измерений и производительности при проведении геофизической разведки электрическим зондированием с помощью мощного источника постоянного тока.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве, содержащем источник питания с цепью возбуждения и первичным источником электропитания, излучатель электромагнитного поля с коммутатором, систему газоснабжения источника питания, регулятор оборотов, датчик оборотов и устройство приема и обработки информации, блок управления, источник питания выполнен в виде турбогенератора, укомплектованного стабилизатором тока возбуждения, имеющим не менее двух перенастраиваемых уровней тока возбуждения и обеспечивающим необходимое переключение этих уровней по сигналу от датчика оборотов через регулятор оборотов.

Кроме того, в электрической цепи, соединяющей блок управления с цепью возбуждения, установлено реле времени.

Реализации перечисленных совокупных признаков позволяет сократить время выхода турбогенератора на рабочий режим и исключить тем самым влияние переходных процессов до включения тока в цепь излучателя и, как следствие этого, повысить надежность и точность обработки полученной информации, а также сократить затраты газа на раскрутку ротора турбогенератора.

Введение реле времени позволяет отключить в необходимый момент времени ток от излучателя за счет развозбуждения генератора, обеспечивая тем самым необходимую форму электрического импульса на режиме "Останов".

Таким образом, в сравнении с прототипом предлагаемое устройство позволяет просто управлять протекание процессов "Запуск" и "Останов" и получать стабильные циклограммы работы генератора, в том числе и близкие к П-образной форме.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство для геофизической разведки содержат турбогенератор 1, датчик оборотов 2, регулятор оборотов 3, систему газообеспечения 4, стабилизатор тока возбуждения 5, источник первичного электропитания 6, реле времени 7, устройство приема и обработки информации 8, излучатель электромагнитного поля 9 в виде кабельной петли или питающих электродов, блок управления 10, коммутатор 11.

Устройство для геофизической разведки работает следующим образом.

Рабочее тело турбогенератора 1 подается из системы газообеспечения 4 через регулятор оборотов 3 ротора турбогенератора. При этом для обеспечения ускоренного времени выхода турбогенератора на номинальный режим работы величина тока возбуждения электрогенератора, задаваемого стабилизатором тока возбуждения 5, устанавливается в положение, соответствующее получение значения тока запуска, равного i_зап. 0-50% i_ном. (от номинального значения). При достижении оборотов, близких к номинальному значению n=90-98% от n_ном., от датчика оборотов 2 через регулятор 3 поступает команда к стабилизатору тока возбуждения 5 на переключение тока возбуждения на номинальное значение, что обеспечивает крутой фронт нарастания тока в излучателе. Ток, вырабатываемый турбогенератором 1, через коммутатор 11 подается в излучатель электромагнитного поля 9. Ответные сигналы принимаются и обрабатываются устройством 8. По окончании режимной работы или в экстренных случаях от блока управления 10 подается команда и отключается подача рабочего тела на турбину привода электрогенератора от системы газообеспечения 4.

При этом начинается падение оборотов ротора турбогенератора 4, как следствие этого, падение тока, вырабатываемого электрогенератором. По команде от реле времени 7 через блок управления 10 снимается питание от источника первичного электропитания 6 на стабилизатор тока возбуждения 5. Электрогенератор развозбуждается, тем самым обеспечивая крутой фронт падения тока нагрузки. Коммутатор 11 может менять полярность излучателя 9 при повторных запусках.

Формула изобретения

Устройство для геофизической разведки, содержащее источник питания с цепью возбуждения и первичным источником электропитания, связанный с излучателем электромагнитного поля через коммутатор, систему газоснабжения источника питания с регулятором оборотов, электрически связанным с датчиком оборотов, блок управления, связанный с системой газоснабжения и с устройством приема и обработки информации, отличающееся тем, что цепь возбуждения источника питания, выполненного в виде турбогенератора, снабжена стабилизатором тока, имеющим по крайней мере два перенастраиваемых уровня тока и электрически связанным с регулятором оборотов, а в электрической цепи, соединяющей блок управления с цепью возбуждения, установлено реле времени.