Устройство для вертикального электрического зондирования земли

 

Изобретение относится к электроэнергетике, к предпроектным изысканиям при проектировании и сооружении заземляющих устройств, в частности при вертикальном электрическом зондировании земли, может быть использовано в службах предприятий, включая малые предприятия любых форм собственности, занимающихся предпроектными изысканиями при проектировании и сооружении заземляющих устройств. Задачей изобретения является повышение точности измерения в местах с местными поверхностными включениями с удельным электрическим сопротивлением, отличным от удельного электрического сопротивления земли. В результате использования предлагаемого устройства повышается точность измерения. Достигается вышеуказанный результат тем, что в устройстве, содержащем генератор стабилизированного электрического тока и микровольтметр с делителем напряжения и схемой замещения измеряемого сигнала собственным сигналом, два забитых в землю потенциальных электрода М и N, служащих для измерения разности электрических потенциалов между точками М и N на поверхности земли, один из которых электрически присоединен к одной клемме микровольтметра, а второй электрически присоединен ко второй клемме микровольтметра, забитые в землю токовые электроды А и В, служащие для пропускания через землю электрического тока от генератора стабилизированного электрического тока, один из которых (токовый электрод А) находится между потенциальными электродами М и N на отрезке прямой линии, соединяющем указанные потенциальные электроды М и N (на отрезке MN) и электрически присоединен к одному из полюсов генератора стабилизированного электрического тока, а второй токовый электрод (электрод В) электрически присоединен ко второму полюсу генератора стабилизированного электрического тока, и соединительные провода, предназначенные для указанных выше электрических соединений, содержит дополнительный токовый электрод В₀, забитый в землю в вершине равнобедренного треугольника с основанием, образованным отрезком MN и высотой, равной десяти отрезкам MN, и переключатель, предназначенные для временного отключения электрода В от генератора стабилизированного электрического тока и подключения к нему дополнительного токового электрода В₀ для настройки устройства для вертикального электрического зондирования земли путем пропускания электрического тока от генератора стабилизированного электрического тока между электродами А и В₀ и установки электрода А на отрезке MN в такое положение, при котором разность электрических потенциалов, наведенных токовым электродом А в точках М и N, станет равной нулю. 1 ил.

Изобретение относится к области электроэнергетики, к предпроектным изысканиям при проектировании и сооружении заземляющих устройств, в частности при вертикальном электрическом зондировании земли, может быть использовано в службах предприятий, включая малые предприятия любых форм собственности, занимающихся предпроектными изысканиями при проектировании и сооружении заземляющих устройств.

Известны различные устройства для вертикального электрического зондирования земли (монография С. И. Кострубы "Измерение электрических параметров земли и заземляющих устройств", М., Энергоатомиздат, 1983 г.).

Главным недостатком всех известных аналогов является низкая точность зондирования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для вертикального электрического зондирования земли (так называемая установка Бургсдорфа).

Известное устройство состоит из генератора стабилизированного электрического тока, например из комплекта ИКС-1 или ИКС-50, микровольтметра с делителем напряжения и схемой замещения измеряемого сигнала собственным сигналом, например из комплекта ИКС-1 или ИКС-50, двух потенциальных электродов М и N и двух токовых электродов А и В, которые перед зондированием должны быть погружены в землю. Электрод А должен находиться на равном расстоянии от электродов М и N с тем, чтобы наводимая им разность электрических потенциалов на М и N равнялась нулю. Кроме того, между электродами А и М, а также А и N в земле не должно быть местных поверхностных включений с удельным электрическим сопротивлением, отличным от удельного электрического сопротивления земли, которые могут сделать разность потенциалов между потенциальными электродами отличной от нуля, что приведет к погрешности зондирования.

(Прототип описан в монографии С.И. Кострубы "Измерение электрических параметров земли и заземляющих устройств", М., Энергоатомиздат, 1983 г.).

Недостатком прототипа является погрешность, возникающая при вертикальном электрическом зондировании земли в местах с местными поверхностными включениями с удельным электрическим сопротивлением, отличным от удельного электрического сопротивления земли.

Задачей изобретения является повышение точности вертикального электрического зондирования земли в местах с местными поверхностными включениями с удельным электрическим сопротивлением, отличным от удельного электрического сопротивления земли.

В результате использования предлагаемого устройства повышается точность вертикального электрического зондирования земли в местах с местными поверхностными включениями с удельным электрическим сопротивлением, отличным от удельного электрического сопротивления земли.

Достигается вышеуказанный результат тем, что в устройстве, содержащем генератор стабилизированного электрического тока, например из комплекта ИКС-1 или ИКС-50, микровольтметр с делителем напряжения и схемой замещения измеряемого сигнала собственным сигналом, например из комплекта ИКС-1 или ИКС-50, два забитых в землю потенциальных электрода М и N, служащих для измерения разности электрических потенциалов между точками М и N на поверхности земли, один из которых электрически присоединен к одной клемме микровольтметра, а второй электрически присоединен ко второй клемме микровольтметра, забитые в землю токовые электроды А и В, служащие для пропускания через землю электрического тока от генератора стабилизированного электрического тока, один из которых (токовый электрод А) находится между потенциальными электродами М и N на отрезке прямой линии, соединяющем указанные потенциальные электроды М и N (на отрезке MN) и электрически присоединен к одному из полюсов генератора стабилизированного электрического тока, а второй токовый электрод (электрод В) электрически присоединен ко второму полюсу генератора стабилизированного электрического тока, и соединительные провода, предназначенные для указанных выше электрических соединений, содержит дополнительный токовый электрод В₀, забитый в землю в вершине равнобедренного треугольника с основанием, образованным отрезком MN и высотой, равной не менее десяти отрезкам MN, что обеспечивает отсутствие электрического влияния электрода Во на электроды М и N, и переключатель, предназначенные для временного отключения электрода В от генератора стабилизированного электрического тока и подключения к нему дополнительного токового электрода В₀ для настройки устройства путем пропускания электрического тока от генератора стабилизированного электрического тока между электродами А и В₀ и установки электрода А на отрезке MN в положение, при котором разность электрических потенциалов, наведенных токовым электродом А в точках М и N, равна нулю.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже показано в плане расположение потенциальных электродов М и N и токовых электродов А и В, а также дополнительного токового электрода А₀ и другие элементы устройства.

Устройство содержит потенциальный электрод 1, токовый электрод 2, второй потенциальный электрод 3, второй токовый электрод 4, генератор стабилизированного электрического тока 5, микровольтметр 6, переключатель 7, дополнительный токовый электрод 8, соединительные провода 9.

Работает предложенное устройство следующим образом.

Электрический ток от генератора стабилизированного тока 5 подается на токовый электрод 2 и через переключатель 7 на дополнительный токовый электрод 8. Если при этом разность электрических потенциалов на потенциальных электродах М и N не равна нулю, то токовый электрод 2 извлекают из земли и вновь забивают в землю, но ближе к потенциальному электроду 1. Если при этом разность электрических потенциалов уменьшилась, но не стала равной нулю, электрод 2 вновь извлекают из земли и забивают в землю еще ближе к потенциальному электроду 1 и так до тех пор, пока разность электрических потенциалов между потенциальными электродами М и N не станет равной нулю. Если же при приближении токового электрода 2 к потенциальному электроду 1 разность потенциалов не уменьшается, а, наоборот, увеличивается, то токовый электрод 2 следует приближать к потенциальному электроду 3. Как только разность электрических потенциалов между потенциальными электродами М и N станет равной нулю, переключатель 7 ставят в положение, при котором электрический ток подается на токовый электрод 4. При таком положении переключателя 7 следует проводить вертикальное электрическое зондирование земли.

Формула изобретения

Устройство для вертикального электрического зондирования земли, содержащее генератор стабилизированного электрического тока, микровольтметр с делителем напряжения и схемой замещения измеряемого сигнала собственным сигналом, два забитых в землю потенциальных электрода М и N, служащих для измерения разности электрических потенциалов между точками М и N на поверхности земли, один из которых электрически присоединен к одной клемме микровольтметра, а второй электрически присоединен ко второй клемме микровольтметра, забитые в землю токовые электроды А и В, служащие для пропускания через землю электрического тока от генератора стабилизированного электрического тока, токовый электрод А находится между потенциальными электродами М и N на отрезке MN и электрически присоединен к одному из полюсов генератора стабилизированного электрического тока, токовый электрод В электрически присоединен ко второму полюсу генератора стабилизированного электрического тока, отличающееся тем, что содержит дополнительный токовый электрод В₀, забитый в землю в вершине равнобедренного треугольника с основанием, образованным отрезком MN и высотой, равной не менее десяти отрезкам MN, и переключатель, предназначенные для временного отключения электрода В от генератора стабилизированного электрического тока и подключения к нему дополнительного токового электрода В₀ для настройки устройства путем пропускания электрического тока от генератора стабилизированного электрического тока между электродами А и B₀ и установки электрода А на отрезке MN в положение, при котором разность электрических потенциалов, наведенных токовым электродом А в точках М и N равна нулю.

РИСУНКИ

Рисунок 1