DE1192758B

DE1192758B - Transmitting and receiving device for finding geological differences in the ground and bodies hidden from the eye

Info

Publication number: DE1192758B
Application number: DEM864A
Authority: DE
Inventors: Dr Friedrich Ludwig Machts
Original assignee: FRIEDRICH LUDWIG MACHTS DR
Current assignee: FRIEDRICH LUDWIG MACHTS DR
Priority date: 1949-12-07
Filing date: 1949-12-07
Publication date: 1965-05-13

Description

Sende- und Empfangseinrichtung zum Auffinden geologischer Verschiedenheiten im Erdboden und dem Auge verborgener Körper Die Erfindung betrifft eine mit hochfrequenten elektromagnetischen Schwingungen arbeitende Sende-und Empfangs einrichtung zum Ausfindigmachen von im Erdboden vorhandenen Bereichen mit abweichenden geologischen Eigenschaften oder dem Auge verborgenen Körpern.Transmitting and receiving device for locating geological differences Bodies hidden in the ground and the eye The invention relates to a body with high frequency Transmitting and receiving device operating electromagnetic vibrations for locating of areas in the ground with deviating geological properties or bodies hidden from the eye.

Es sind Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mit denen man unter Verwendung elektromagneticher Schwingungen geophysikalische Messungen durchführen kann. Bei diesen Verfahren benutzt man Sende- und Empfangs spulen, die derart angeordnet sind, daß ihre magnetischen Achsen senkrecht zueinander stehen, also normalerweise als entkoppelt bezeichnet werden können. Diese Anordnungen haben aber Nachteile, da die maximalen Rückwirkungen irgendwelcher zu messender Einlagerungen nicht in einer solchen entkoppelten Stellung empfangen werden können. There are known methods and devices with which one under Use electromagnetic vibrations to perform geophysical measurements can. In this method, use is made of transmitting and receiving coils, which are arranged in this way are that their magnetic axes are perpendicular to each other, so normally can be described as decoupled. However, these arrangements have disadvantages, since the maximum repercussions of any deposits to be measured are not in such a decoupled position can be received.

Die vorgenannten Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung vermieden. Dies geschieht in einfacher Weise dadurch, daß erfindungsgemäß die an den Bereichen bzw. an den Körpern reflektierten und von dem Empfänger aufgenommenen Schwingungen mit einer durch Abschirmung unbeeinflußbaren störungsbefreiten Hilfsschwingung bestimmter Frequenz verglichen werden. The aforementioned disadvantages are alleviated by the present invention avoided. This is done in a simple manner in that, according to the invention, the the areas or on the bodies reflected and recorded by the receiver Vibrations with an interference-free auxiliary vibration that cannot be influenced by shielding specific frequency can be compared.

Demgemäß wird ein frei strahlender Oszillator, der moduliert oder unmoduliert sein kann, dadurch in seinen durch äußere Einflüsse hervorgerufenen Änderungen ausgemessen, daß er mit einem nach außen gekapselten Oszillator, der nicht durch äußere Einflüsse beeinflußt werden kann, verglichen wird. Accordingly, a free radiating oscillator that modulates or can be unmodulated, thus in its caused by external influences Changes measured that he was using an externally encapsulated oscillator, the cannot be influenced by external influences, is compared.

Hierbei kann man durch Iden Vergleich der beiden Systeme Änderungen jeder Art, und zwar sowohl der Frequenz, der Phase oder der Intensität nach meßbar machen; auch auf Reflexionen aus dem zu durchstrahlenden Untergrund kann man schließen. Ferner können Dämpfungserscheinungen verschiedener Schichten durch Anordnung von ohmschen Widerständen meßbar gemacht werden. Um bei Verwendung beliebiger Antennen arten (Spulen, offene Dipole od. dgl.), stets in der maximalen Einfallebene bzw. Einwirkungsebene der zu messenden Impulse messen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß gleichzeitig vom Oszillator eine Gegentaktfrequenz auf bekannte Art auf den Empfangsteil übertragen wird, wodurch die Differenz zwischen der direkten Oszillatorstrahlung und der vom Boden reflektierten oder etwa gestörten Oszillatorstrahlung besser hervorgehoben werden kann. Hierdurch bleibt man im Bereich der günstigsten Teile der Verstärkercharakteristiken. Insbesondere eignet sich dieses Ver- fahren, um die Phasendifferenzen messen zu können, die durch Störungen im äußeren Feld hervorgerufen werden. Man kann in diesem Falle die Gegentaktübertragung rein induktiv vornehmen. Das letztere Verfahren wendet man insbesondere bei offenen Empfangssystemen an; Oszillatorsysteme können aber auch bei gemischtem Betrieb verwendet werden, d h. dann, wenn Spulen und offene Systeme zugleich angewendet werden. Arbeitet man dagegen mit rein magnetisch wirkenden Sende- und Empfangseinrichtungen, dann wird diese Ubertragungsart nur in be sonderen Fällen verwendet. Bei der Einrichtung nach der Erfindung kann sich die Oszillatorfrequenz äußeren Einflüssen anpassen; deshalb darf der Oszillator am Sendeteil nicht zwangsgesteuert sein.Here you can make changes by comparing the two systems of any kind, measurable in terms of frequency, phase or intensity do; One can also deduce reflections from the subsurface to be penetrated. Furthermore, attenuation phenomena of different layers can be avoided by arranging Ohmic resistances can be made measurable. To when using any antenna types (coils, open dipoles or the like), always in the maximum plane of incidence or To be able to measure the level of action of the pulses to be measured is according to the invention provided that at the same time from the oscillator a push-pull frequency to known Kind is transmitted to the receiving part, eliminating the difference between the direct Oscillator radiation and the oscillator radiation reflected or disturbed by the floor can be better highlighted. This keeps you in the area of the cheapest Parts of the amplifier characteristics. This method is particularly suitable travel, in order to be able to measure the phase differences caused by disturbances in the external field will. In this case, the push-pull transmission can be carried out purely inductively. The latter method is used in particular in open receiving systems; However, oscillator systems can also be used in mixed operation, i.e. when coils and open systems are used at the same time. If you work against it with purely magnetic transmitting and receiving devices, then this Transmission type only used in special cases. When setting up according to the Invention can adapt the oscillator frequency to external influences; for this reason the oscillator on the transmitter must not be positively controlled.

Infolge der Eigenart der verwendeten Kompensationsschaltung können auch in gewissen Fällen an Stelle der Rahmen bzw. der Sende- und Empfangsspulen offene Dipole verwendet werden. Es ist zweckmäßig, die gesamte Anordnung in einem transportfähigen Gehäuse unterzubringen, das im Gelände kontinuierlich und auch stationsweise bewegt werden kann. Die Trageinrichtung wird so angeordnet, daß der oder die Träger der Anordnung nicht das sehr empfindliche Feld zwischen den beiden Antennen berühren, da sonst durch die Bewegung der Träger Meßfehler entstehen würden. As a result of the nature of the compensation circuit used, also in certain cases instead of the frame or the transmitting and receiving coils open dipoles can be used. It is useful to have the entire arrangement in one to accommodate transportable housing that is continuous and also in the field can be moved station by station. The support device is arranged so that the or the support of the arrangement does not have the very sensitive field between the two Touch the antennas, otherwise measurement errors would occur due to the movement of the carriers.

Ausführungsbeispiele - der Erfindung zeigen die Figuren, und zwar Fig. 1 ein schematisches Schaltbild der Gesamtanordnung, F i g. 2 ein Schaltschema einer abgewandelten Verstärkerschaltung des Empfangsteiles, Fig. 3 ein Schaltschema einer Meßanordnung im Sendeteil, Fig. 4 und 5 weitere Ausführungsbeispiele der Schaltung. Embodiments - of the invention show the figures, namely 1 shows a schematic circuit diagram of the overall arrangement, FIG. 2 a circuit diagram a modified amplifier circuit of the receiving part, FIG. 3 is a circuit diagram a measuring arrangement in the transmitting part, FIGS. 4 and 5 further exemplary embodiments of the circuit.

In der Röhre 1 wird über eine normale Schwingungserzeugerschaltung 2, 3 und einen miteingeschalteten Rahmen 4 eine Schwingung geeigneter Frequenz erzeugt. Hierfür können alle bekannten Schaltungen verwendet werden. Von diesem Sendeteil ist eine Spule abgezweigt oder irgendein anderes geeignetes Kopplungsglied, wie z. B. Kondensatoren, die die Aufgabe hat, in dem auf die Sendefrequenz abgestimmten Rahmen 6 auftretende induzierte Energie zu kompensieren bzw. annähernd zu kompensieren. An Stelle der Übertragung der Spannung zur Kompensation der Empfangsenergie durch Leitungen kann auch eine drahtlose Übertragung erfolgen. Hierzu kann bei der Empfangs- bzw. Meßseite vor dem Eingang der Röhre 14 eine relativ kleine Empfangsspule angeordnet werden, die die von dem Rahmen 4 abgestrahlte Energie phasengleich oder vergleichbar empfängt. Diese in der kleinen Spule empfangene Energie ist nun vergleichbar in bezug auf Phase mit der Energie, die in dem relativ großen Empfangsrahmen 6 aufgenommen wird, und die beeinflußt wird durch den Erdboden bzw. Einlagerungen im Boden. In the tube 1 is a normal oscillator circuit 2, 3 and a frame 4, which is also switched on, generates an oscillation of a suitable frequency. All known circuits can be used for this. From this broadcast part is branched off a coil or any other suitable coupling link, such as z. B. capacitors, which has the task of being tuned to the transmission frequency To compensate frame 6 occurring induced energy or approximately to compensate. Instead of transmitting the voltage to compensate for the received energy Lines can also be transmitted wirelessly. For this purpose, at the reception or measuring side in front of the entrance of the tube 14 a relatively small receiving coil is arranged that the energy radiated from the frame 4 is in phase or comparable receives. This energy received in the small coil is now comparable to with respect to phase with the energy absorbed in the relatively large receiving frame 6 and which is influenced by the soil or deposits in the soil.

An Stelle der kleinen und der großen Empfangsspule können auch andere geeignete Empfangsglieder treten, z. B. offene Antennen oder Kombinationen von offener und geschlossener Antenne. Die Phasenmessung an sich geschieht dann mit an sich bekannten Mitteln. Weiterhin ist vorgesehen, daß man die Energien beider Spulen sowohl wie der kleinen Spule miteinander mischt und die erhaltenen Amplitudendifferenzen nach entsprechender Verstärkung und Gleich richtung auf einem Instrument laufend als Amplitudenänderung der Gesamtenergie sichtbar macht.Instead of the small and the large receiving coil, other suitable receiving members occur, z. B. open antennas or combinations of open and closed antenna. The phase measurement itself then happens with itself known means. It is also provided that the energies of both coils both as the small coil mixes with each other and the resulting amplitude differences running on an instrument after appropriate amplification and rectification makes visible as a change in amplitude of the total energy.

Auf diese Art sind schnelle Übersichtsmessungen mit leicht tragbarem Gerät in kontinuierlicher Messung möglich. An besonders interessierenden Stellen wird dann Einzelmessung durchgeführt, in dem man sowohl die Größe der Phasendifferenzen einzeln mißt als auch primäre Feldverzerrungen durch gut leitende Einlagerungen feststellen kann, indem man diese Feldverzermngen durch Verdrehen der Induktionsebene der induzierenden und induzierten Spulen feststellt. Hierdurch ist eine Trennung der Sende- und Empfangsteile möglich, was sich im Gelände vorteilhaft auswirkt.In this way, quick overview measurements are easily portable Device in continuous measurement possible. In particularly interesting places individual measurements are then carried out, in which one can determine both the size of the phase differences individually measures as well as primary field distortions due to highly conductive inclusions can be determined by looking at this field distortion by rotating the induction plane of the inducing and induced coils. This is a separation of the transmitting and receiving parts possible, which has an advantageous effect in the field.

Die auf diese Weise kompensierte Empfangsenergie wird einer Verstärkeranordnung zugeführt und in ihren durch äußere Einflüsse hervorgerufenen Anderungen gemessen. Diese Messung kann in beliebiger Weise erfolgen. The received energy compensated in this way is used by an amplifier arrangement and measured in their changes caused by external influences. This measurement can be done in any way.

Durch die in Weiterbildung der Erfindung vorgesehene Kompensationsschaltung können auch in geeigneten Fällen offene Dipole an Stelle von Rahmenantennen bzw. Sende- und Empfangsspulen verwendet werden. Die Messung an sich erfolgt zweckmäßigerweise in folgender Reihenfolge: Man überlagert der ankommenden Frequenz die Frequenz eines genau bekannten und angeschirten Senders 10, 11, 12. Diese wird durch die zu suchenden Einlagerungen des. Bodens od. dgl. nicht oder kaum beeinflußt. Ferner ist eine Entdämpfung vorgesehen, die in Ausnahmefällen auch die Funktionen des Hilfsoszillators 10, 11, 12 übernehmen kann. Verändert sich die Induktion in der Spule 6, sei es durch Änderung, die die Spule 4 bzw. des entsprechenden Senders infolge äußerer Einwirkung zeigt, oder sei es infolge von Sekundärfeldern, die durch derartige Einlagerungen abgestrahlt werden, so verändert sich das Verhältnis der von der Spule 6 aufgenommenen Amplitude zu der des Hilfsoszillators 10,11,12 bzw. zu der Entdämpfung bzw. zu der des Hilfsoszillators 9. By means of the compensation circuit provided in a further development of the invention In suitable cases, open dipoles can also be used instead of loop antennas or Sending and receiving coils are used. The measurement itself is expediently carried out in the following order: The incoming frequency is superimposed on the frequency of a exactly known and connected transmitter 10, 11, 12. This is through the to be searched Deposits of the. Soil or the like. Not or hardly influenced. Furthermore, there is an undamping provided, which in exceptional cases also the functions of the auxiliary oscillator 10, 11, 12 can take over. If the induction in the coil 6 changes, be it through a change, which shows the coil 4 or the corresponding transmitter as a result of external influences, or be it as a result of secondary fields that are radiated by such deposits the relationship changes the amplitude picked up by the coil 6 to that of the auxiliary oscillator 10, 11, 12 or to the undamping or to that of the auxiliary oscillator 9.

Mittels der Verstärkerröhre 14 wird die so empfangene Energie verstärkt. Da der Hilfsoszillator 10, 11, 12 ebenfalls auf die Röhre 14 gekoppelt ist, so läßt sich sowohl die Phase des Hilfsoszillators als auch seine Amplitude zum Vergleich mit der von außen eingestrahlten bzw. übertragenen Schwingung benutzen. Es ist also ohne weiteres möglich, jede Anderung im Eingangskreis 6 zu messen, und zwar in einer Übersichtsmessung, wenn man lediglich die Amplituden mißt, sowohl auch in genauer Kompensationsmethode, wenn man den Hilfsoszillator, dessen Werte genau bekannt sind, derart mechanisch oder von Hand aus angleicht, daß jeweils immer ein bestimmter Eichwert erreicht wird, und als Vergleich verwendet werden kann. Bei mechanischer Veränderung z. B. für Phasenmessung bzw. Frequenzverschiebung läßt man zweckmäßig den Hilfsoszillator um einen Mittelwert herum in einem bestimmten Rhythmus pendeln und mißt z. B. mittels eines Oszillographen die Lage der jeweiligen Frequenzübereinstimmung, wobei bei entsprechender an sich bekannter Schaltung die Lage dieses Punktes auf dem Bildschirm des Oszillographen stetig ablesbar ist. The energy received in this way is amplified by means of the amplifier tube 14. Since the auxiliary oscillator 10, 11, 12 is also coupled to the tube 14, so can both the phase of the local oscillator and its amplitude for comparison with the vibrations radiated or transmitted from outside. So it is easily possible to measure every change in the input circuit 6, in fact in one Overview measurement, if you only measure the amplitudes, both in more detail Compensation method if one uses the local oscillator, the values of which are precisely known, adjusts mechanically or by hand in such a way that there is always a certain one Calibration value is reached and can be used as a comparison. With mechanical Change z. B. for phase measurement or frequency shift can be expedient oscillate the auxiliary oscillator around a mean value in a certain rhythm and measures z. B. by means of an oscilloscope the position of the respective frequency correspondence, with the corresponding circuit known per se, the position of this point continuously readable on the oscilloscope screen.

Gleichzeitig können auch hierbei die Amplituden abgelesen werden. An Stelle eines Oszillographen kann jedes andere geeignete Meßinstrument treten.At the same time, the amplitudes can also be read off here. Any other suitable measuring instrument can be used instead of an oscilloscope.

Durch die Röhren 15 und 16 wird die aus der Röhre 14 entnommene Gesamtschwingung weiter verstärkt und im Meßinstrument 17, an dessen Stelle ein Oszillograph oder ein praktisch trägheitsloses Meßinstrument treten kann, sichtbar gemacht oder registriert. Für normale Übersichtsmessungen genügt ein gewöhnliches hochempfindliches Drehspulinstrument. Eine derartige Anordnung ist leichter zu transportieren.Through the tubes 15 and 16, the total vibration extracted from the tube 14 is transmitted further amplified and in the measuring instrument 17, in its place an oscilloscope or a practically inertial measuring instrument can step, made visible or registered. A conventional, highly sensitive moving-coil instrument is sufficient for normal overview measurements. Such an arrangement is easier to transport.

Auf diese Weise kann die erhaltene Energie abgestimmt oder aperiodisch weiterverstärkt werden; sie wird dann in einem Gleichrichter gleichgerichtet und kann an dem Meßinstrument 17 abgelesen werden. Damit das Instrumentl7 nur die Änderungen anzeigt, ist eine Kompensationsschaltung vorgesehen. In this way, the energy received can be tuned or aperiodic be further strengthened; it is then rectified in a rectifier and can be read on the measuring instrument 17. So that the instrument only makes the changes indicates, a compensation circuit is provided.

Hierbei wird dem Instrument 17 über einen Widerstand 19 aus einer Batterie 18 ein dem gleichgerichteten Strom entgegengesetzt gerichteter Strom zugeführt.Here, the instrument 17 via a resistor 19 from a Battery 18 is supplied with a current opposite to the rectified current.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine andere Verstärkerschaltung des Empfangsteiles zeigt Fig. 2. Another embodiment for a different amplifier circuit of the receiving part is shown in FIG. 2.

Entsprechend der Schaltung nach F i g. 1 tritt hier die empfangene Energie bei 27 ein, wie die Schaltung nach Fig. 1 zeigt. Diese Energie wird induktiv auf die nächste Röhre übertragen. Hierbei wird mittels der Amkopplungsspulen oder auch anderer Kopplungsglieder, wie Kondensatoren, bei 29 die Schwingung des Vergleichsoszillators zugeführt, während bei 28 eine Entdämpfung entsprechend der Schaltung nach Fig. 1 zugeführt wird. Bei dieser Anordnung kann die Frequenz der zugeführten Hilfsschwingung derart gewählt werden, daß als Schwebung eine Gesamtschwingung entsteht, die in normalen Zwischenfrequenzbandffltern 30 verstärkt werden kann. Je nach Wahl der Selektivität dieser Zwischenglieder kann, wie bei der bekannten Frequenzmodulation, eine Abweichung z. B. der zu messenden Eingangsschwingung hinsichtlich ihrer Frequenz sofort am Ausgang als Intensitätsschwankung erkannt werden, was besonders für schnelle Übersichtsmessungen im Gelände vorteilhaft ist, da dadurch kontinuierliche Messungen möglich sind. Diese Messung ist mittels der Röhre 31, Kopplung 32, Instrument 33 mit Gleichrichter und Gegenstrom 34 35 möglich. Hierbei muß darauf geachtet werden, daß äußere Einflüsse den Oszillator beeinflussen können, daß also z. B. die in Frage kommenden Schwingungskreise des Oszillators nicht zwangläufig gesteuert werden, sondern sich verändern können, wenn äußere Einflüsse auftreten, die gemessen werden sollen. Corresponding to the circuit according to FIG. 1 occurs here the received Energy at 27, as the circuit of FIG. 1 shows. This energy becomes inductive transferred to the next tube. This is done by means of the Amkopplungsspulen or also other coupling elements, such as capacitors, the oscillation of the reference oscillator at 29 supplied, while at 28 a de-attenuation corresponding to the circuit according to Fig. 1 is fed. With this arrangement, the frequency of the supplied auxiliary vibration be chosen in such a way that a total oscillation arises as a beat, which in normal intermediate frequency band filters 30 can be amplified. Depending on the choice of Selectivity of these links can, as with the known frequency modulation, a deviation z. B. the input vibration to be measured in terms of its frequency are recognized immediately at the exit as an intensity fluctuation, What is particularly advantageous for quick overview measurements in the field, as this continuous measurements are possible. This measurement is made by means of the tube 31, Coupling 32, instrument 33 with rectifier and counterflow 34 35 possible. Here it must be ensured that external influences can influence the oscillator, that z. B. the relevant oscillation circuits of the oscillator not necessarily can be controlled, but can change when external influences occur, to be measured.

Will man mit der Schaltung nach F i g. 2 an Stelle der vorgenannten Übersichtsmessung eine genaue Messung ausführen, so muß die bei 29 zugeführte Hilfsschwingung vorzugsweise in dem Sinne verändert werden, daß sie der einfallenden zu messenden Schwingung gleichkommt, so daß mithin am Instrument ein maximaler Empfang eintritt, wobei die Änderung der Hilfsschwingung ein Maß für die Anderung der einfallenden Schwingung ergibt. Man kann hierbei mit geeigneter Schaltung, z. B. Gegentaktschaltung, auch mit einer Minimummethode an Stelle der beschriebenen Maximummethode arbeiten. Läßt man diesen Vorgang automatisch schnell hintereinander erfolgen und liest man an einem trägheitslosen Instrument, z. B. an einem Oszillographen ab, so kann man auch kontinuierlich messen. Man sieht dann auf dem Oszillographen, und zwar an jeweils bestimmter Stelle des Bildschirmes die jeweilige tÇbereinstimmungstelle der Frequenzen und kann gleichzeitig die Amplitude ablesen, für die bei entsprechender Schaltung das gleiche gilt. If one wants to use the circuit according to FIG. 2 instead of the above If an overview measurement is to carry out an exact measurement, the auxiliary oscillation supplied at 29 must preferably changed in the sense that it is the incident to be measured Vibration equals, so that maximum reception occurs on the instrument, where the change in the auxiliary oscillation is a measure of the change in the incident one Vibration results. You can use a suitable circuit, for. B. push-pull circuit, also work with a minimum method instead of the maximum method described. If you let this process take place automatically in quick succession and read on an inertial instrument, e.g. B. on an oscilloscope, so you can also measure continuously. You can then see on the oscilloscope, namely at each specific point on the screen, the respective matching point of the frequencies and can read the amplitude at the same time, for which with the appropriate circuit the same goes for.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt F i g. 3. Another exemplary embodiment is shown in FIG. 3.

Ohne einen besonderen Empfangsteil zu verwenden, kann bei dieser Schaltung die im Sendeteil auftretende Energieänderung, die durch äußere Einwirkung hervorgerufen wird, gemessen werden. Von der Quelle 36 wird über einen Gegentakttransformator 37 der Sendekreis 39 gespeist, der nach außen strahlt, und zu gleicher Zeit derart miteinander verbunden, daß die Mittelverbindung bei 40 stromlos oder annähernd stromlos ist, wenn die Einstellung richtig erfolgt ist. Bei 40 wird der weitere Teil der Verstärkung, also z. B. die Röhre 7 bzw. 27 und folgende angeschlossen.Without using a special receiver part, this circuit can the change in energy that occurs in the transmitter and is caused by external influences will be measured. From the source 36 is a push-pull transformer 37 of the transmission circuit 39 is fed, which radiates outwards, and at the same time in such a way connected together that the center connection at 40 is de-energized or nearly de-energized is when the setting has been made correctly. At 40 the further part becomes the Reinforcement, e.g. B. the tube 7 or 27 and the following connected.

Diese Anordnung hat den großen Vorteil, daß induktive Einwirkungen von außen stets den abstrahlenden Teil, z. B. 39, in der wirksamsten Stellung treffen. Die Anordnung hat weiter den Vorteil, daß sie für den Transport kleiner und handlicher ist. This arrangement has the great advantage that inductive effects from the outside always the radiating part, z. B. 39, meet in the most effective position. The arrangement has the further advantage that it is smaller and more manageable for transport is.

Mit diesen Anordnungen ist es möglich, im Gelände kontinuierliche Meßkurven aufzunehmen und auch schon beim Transport messen zu können, so daß keine Stelle unbemerkt überlaufen werden kann. With these arrangements it is possible to be continuous in the terrain Record measurement curves and be able to measure them during transport, so that none Body can be overrun unnoticed.

Dies ist bei der Feststellung der Tektonik von großer Wichtigkeit. Zur Feststellung von Verwerfern wird die Spule 6 oder entsprechende andere Sendeglieder schwenkbar angeordnet. Dadurch kann man die Einfalts- und Streichrichtung feststellen. Für Gesteinswechsel wird zweckmäßig die Spur 6 waagerecht gelegt bzw. eingestellt, oder sie wird in Richtung des Einfallens der Schichten eingestellt. Hierbei kann entweder die gesamte Anordnung, deren Einzelteile fest zueinander angeordnet sind, in diese Richtungen gebracht werden, oder es braucht auch nur die Spule eingestellt zu werden. Für diese Praxis eignet sich besonders die kombinierte Methode, die dann be- steht, daß das Einstellen in Streichrichtung mittels Verschwenken der gesamten Anordnung und das Einstellen der Einfallsrichtung mittels Schwenken der Sendespule allein erfolgt. Dasselbe gilt natürlich auch für die Anordnung mit besonderem Empfangsrahmen.This is of great importance when determining the tectonics. To detect rejectors, the coil 6 or other corresponding transmission elements pivotally arranged. This allows you to determine the direction of fold and strike. For rock changes, track 6 is expediently placed or set horizontally, or it is adjusted in the direction of the incidence of the layers. Here can either the entire arrangement, the individual parts of which are fixed to one another, be brought in these directions, or it only needs to be adjusted by the coil to become. The combined method is particularly suitable for this practice loading stands that the setting in the direction of stroke by pivoting the entire Arrangement and setting of the direction of incidence by pivoting the transmitter coil done alone. The same naturally also applies to the arrangement with a special receiving frame.

Die beschriebenen Einrichtungen können noch weiterhin so ausgestaltet werden, daß sie auch für ähnliche Zwecke verwendet werden können. Hierbei werden auch noch zusätzliche Einrichtungen angeordnet, durch die sowohl das luftelektrische Feld eliminiert als auch das luftelektrische Feld selbst gemessen werden kann.The facilities described can still be designed in this way that they can also be used for similar purposes. Here will be also arranged additional facilities through which both the air-electric Field eliminated and the air-electric field itself can be measured.

Fig. 4 zeigt das Schaltschema einer Sende- und Empfangseinrichtung, die im wesentlichen den Einrichtungen nach F i g. 1 entspricht. In dem veränderlichen Schwingungskreis 1 werden durch einen Schwingungserzeuger Schwingungen erzeugt, die durch Dipole 6 abgestrahlt werden. Gleichzeitig können die Schwingungen durch die Kopplungsspulen 2, 3 über einen regelbaren Kondensator 4 der Empfangsantenne 5 zugeführt und so eingestellt werden, daß sie die in dem Empfangssystem 5 aufgenommene Energie kompensieren oder annähernd kompensieren. Fig. 4 shows the circuit diagram of a transmitting and receiving device, which essentially correspond to the facilities according to FIG. 1 corresponds. In the changeable Oscillation circuit 1, oscillations are generated by a vibration generator, which are emitted by dipoles 6. At the same time the vibrations can go through the coupling coils 2, 3 via a controllable capacitor 4 of the receiving antenna 5 are supplied and adjusted so that they are recorded in the receiving system 5 Compensate or approximately compensate for energy.

Diese kompensierte oder annähernd kompensierte Energie wird der Röhre 12 über geeignete Kopplungsglieder zugeführt. Ändert sich nun das von dem Sender 6 durchstrahlte äußere Feld, z. B. durch andere Einlagerungen des Bodens od. dgl., so macht sich die Änderung bei 5 bemerkbar. Diese Anderungen können gemäß Erfindung über Verstärker und Kreise mit Hilfsschwingungen, Instrumenten oder Oszillographen zugeführt werden, um die Änderungen messen zu können. Diese Messungen können nun durch das luftelektrische Feld, das vornehmlich die Eingangsgitter der Röhren beeinflußt, beeinträchtigt (gestört) werden. In manchen Fällen ist es sogar wichtig, die Größe des luftelektrischen Feldes selbst festzustellen. Erfindungsgemäß ist daher zur Messung des luftelektrischen Feldes am Gitter der Röhrel2 ein Luftleiter 7 angeordnet, der an seinem oberen Ende eine radioaktive Sonde, einen Flammenkollektor oder ein ähnliche Anordnung trägt. An der Kathode der Röhre 12 ist ebenfalls eine Sonde 7 angeschlossen. An Stelle der offenen Antenne können auch geschlossene Rahmen oder andere kombinierte Antennenarten treten.This compensated or nearly compensated energy becomes the tube 12 supplied via suitable coupling members. Now that changes from the transmitter 6 irradiated outer field, e.g. B. od by other deposits of the soil. Like., this is how the change at 5 is noticeable. These changes can be made according to the invention via amplifiers and circuits with auxiliary oscillations, instruments or oscillographs to be able to measure the changes. These measurements can now by the air-electric field, which mainly influences the entrance grids of the tubes, be impaired (disturbed). In some cases, the size is even important of the air-electric field itself. According to the invention is therefore for Measurement of the air-electric field on the grid of the tube 2 an air conductor 7 arranged, at its upper end a radioactive probe, a flame collector or a similar arrangement carries. A probe 7 is also attached to the cathode of the tube 12 connected. Instead of the open antenna, closed frames or other combined antenna types occur.

Bei Messung des luftelektrischen Feldes müssen die Sende- und Empfangsteile 1, 2, 6, 3, 4, 5 sorgfältig abgeschirmt werden. Die Messung selbst erfolgt in der Weise, daß dem Gitter der Röhre 12 aus einer Stromquelle über ein Potentiometer 9 und einen Hochohmwiderstand 8 eine solche Spannung zugeführt wird, daß man die zusätzliche luftelektrische Spannung am Verstärkungsgrad feststellen kann. Es wird also der Arbeitspunkt der Röhre 12 in einem geeigneten Teil der Röhrencharakteristik verschoben. When measuring the air-electric field, the transmitting and receiving parts must 1, 2, 6, 3, 4, 5 must be carefully shielded. The measurement itself takes place in the Way that the grid of the tube 12 from a power source via a potentiometer 9 and a high resistance 8 such a voltage is supplied that the can determine additional air-electric voltage at the gain level. It will thus the operating point of the tube 12 in a suitable part of the tube characteristic postponed.

Die in der Empfangsordnung 5 eingetretene Energie (Wechselspannung) erfährt also eine andere Verstärkung als ohne Berücksichtigung des luftelektrischen Feldes. Die Weiterverstärkung erfolgt durch die Verstärkereinrichtung 11 unter Mitverwendung einer Hilfsschwingung 10, entsprechend der Erfindung.The energy entered in receiving order 5 (alternating voltage) So experiences a different gain than without considering the air-electric Field. The further amplification takes place by the amplifier device 11 with use an auxiliary oscillation 10, according to the invention.

Um weitere Schlüsse aus dem luftelektrischen Feld auf eventuelle Schichtenverteilung in der Tiefe zu ziehen, mißt man die Eigenschwingungen, die das luftelektrische Feld infolge des Mitschwingens der Bodenschichten in manchen geeigneten Fällen aufweist, und zwar am einfachsten dadurch, daß man an das Empfangsgitter der Röhre 12 variable Schwingungskreise anlegt, die im Resonanzfalle angestoßen und am Verstärkerausgang am Instrument od. dgl. abgelesen werden können. Aus den zu Kurven zusammengestellten Werten können dann Schlüsse auf die Tiefen gezogen werden, da die Resonanzstellen in ursächlichem Zusammenhang stehen. Die Feldstärke des gemessenen luftelektrischen Feldes gibt weiterhin Anhaltspunkte über die Schichtenverteilung sowie über Mächtigkeiten, Leitfähigkeiten (z. B. Isolation durch Salz od. dgl.) und Tiefen derselben. Nachdem diese Faktoren mit der oben beschriebenen Anordnung oder ähnlich eliminiert bzw. ausgewertet sind, wird die Tiefe dadurch gemessen, daß man die Strahler 5 und 6 wieder in Betrieb nimmt bzw. die Abschirmung entfernt und nun die Wellenlänge sowohl auf der Sende- als auch auf der Empfangsseite kontinuierlich variiert. Liegt nun z.B. im Untergrund eine gut leitende Schicht, so werden sich stehende Wellen heranbilden, die bei einer zur betreffenden Tiefe in geeignetem Verhältnis stehenden Wellenlänge sehr charakteristische Zacken in der aufgezeichneten Kurve ergeben. Die Apparatur arbeitet in diesem Falle am schnellsten, wenn sämtliche die Wellenlänge beeinflussenden Faktoren, z. B. die Drehkondensatoren auf einer Achse sitzen und mit einem Knopf bedient werden können. Aus der Beziehung Wellenlänge zu Entfernung reflektierende bzw. absorbierende Schicht kann man die Tiefenmeterzahlen direkt ablesen, wenn eine entsprechende Eichung vorliegt. Für diese Messung kann man außer den gezeichneten offenen Antennen auch Rahmenantennen oder beliebig kombinierte Antennen verwenden. Oft ist es sehr vorteilhaft, wenn man an Stelle einfacher Rahmen solche verwendet, die nicht nur in einer Richtung strahlen, sondern die ein breites Feld erzeugen. Man verwendet dann z.B. gekreuzte Rahmen in entsprechender Schaltung. Für die Feststellung der Streichrichtung von Verwerfern od. dgl. schaltet man dann einen Rahmen ab, so daß die scharfe Richtwirkung wieder vorhanden ist. To further conclusions from the air-electric field on possible To draw the distribution of layers in the depth, one measures the natural vibrations, the the air-electric field due to the resonance of the soil layers in some suitable cases, and the easiest way by that one at the receiving grid of the tube 12 applies variable oscillation circuits, which in the case of resonance triggered and read at the amplifier output on the instrument or the like. Conclusions can then be drawn about the depths from the values compiled into curves because the resonance points are causally related. the The field strength of the measured air-electric field continues to provide clues the layer distribution as well as thicknesses, conductivities (e.g. insulation by salt or the like) and depths of the same. Having these factors with the above Arrangement or similar are eliminated or evaluated, the depth is thereby measured that the radiators 5 and 6 are put back into operation or the shielding removed and now the wavelength on both the transmitting and receiving side continuously varied. If, for example, there is now a highly conductive layer in the substrate, in this way standing waves will develop which are at the depth in question very characteristic spikes in a suitable wavelength result from the recorded curve. The apparatus works fastest in this case, if all factors affecting the wavelength, e.g. B. the variable capacitors sit on an axis and can be operated with a button. From the relationship Wavelength to distance reflecting or absorbing layer can be the Read off the depth meter numbers directly if a corresponding calibration is available. For In addition to the open antennas shown, loop antennas can also be used for this measurement or use any combination of antennas. Often times it is very beneficial, though Instead of simple frames, frames are used that are not only in one direction radiate, but rather that generate a broad field. One then uses, for example, crossed ones Frame in the appropriate circuit. To determine the strike direction of Reject or the like. You then switch off a frame, so that the sharp directivity is available again.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die F i g. 5. Hier wird mit Hilfe der Röhre 14 eine Schwingung erzeugt, die ein Schwingungssystem anstößt, das bei richtiger Einstellung bei 19 stromlos bzw. annähernd stromlos ist. Durch den Umschalter 23 kann entweder der nach außen strahlende Rahmen 16 für die Rahmenmessung oder die abgeschirmte, 25, für die luftelektrische Messung eingeschaltet werden. Der Drehkondensator 13 dient gleichzeitig zur Abstimmung des Meßsystems als auch zur Abstimmung der Schwingröhre 14. Die Spulel7 wird durch Einstellung auf genau den gleichen Wert wie der Rahmen 16 oder die Spule 25 gebracht. Mit der Rahmenantenne 16 wird in gleicher Weise wie mit der entsprechenden Antenne gemessen. An Stelle der Rahmenantenne können jede geeignete Antennenform oder Kombinationen derselben treten. Die dynamische Tiefenmessung erfolgt durch Verändern der Wellenlänge. Another embodiment of the invention is shown in FIG. 5. Here, with the help of the tube 14, an oscillation is generated, which is an oscillation system which, if correctly set at 19, is de-energized or almost de-energized. By the switch 23 either the outward radiating frame 16 for the Frame measurement or the shielded, 25, switched on for the air-electrical measurement will. The variable capacitor 13 also serves to tune the measuring system as well as for tuning the oscillating tube 14. The Spulel7 is adjusted by setting brought to exactly the same value as the frame 16 or the coil 25. With the Loop antenna 16 is measured in the same way as with the corresponding antenna. Any suitable antenna shape or combination can be used in place of the loop antenna the same step. The dynamic depth measurement is done by changing the wavelength.

Zur Messung des luftelektrischen Feldes wird durch den Umschalter 24 die Antenne 16 abgeschaltet und die Spule 25, die dieselben elektrischen Eigenschaften wie Antenne 16 hat, eingeschaltet. Mit 25 ist die elektrische Abschirmung angedeutet. An das Steuergitter und an die Kathode der Röhre 26 ist je eine Sonde 20 angeschlossen. Beide Sonden entsprechen den Sonden der Fig.4. Die Spitzen der Sonden können mit ionisierendem Material versehen sein, oder es können Flammenkollektoren vorgesehen werden. Wie bereits bei der Erläuterung der F i g. 4 ausgeführt wurde, wird aus einer Stromquelle über das Potentiometer 21 und den Widerstand 28 die Gitterspannung der Röhre 26 geregelt. Auch hier erfolgt der Meßvorgang mittels des Hilfsoszillators 22, einer Entdämpfungseinrichtung nebst Verstärkereinrichtung 27. Hierbei kann auch die Eigenschwingung des luftelektrischen Feldes gemessen und damit ausgewertet werden. The switch is used to measure the air-electric field 24 the antenna 16 is switched off and the coil 25 has the same electrical properties like antenna 16 has turned on. The electrical shielding is indicated by 25. A probe 20 is connected to the control grid and to the cathode of the tube 26. Both probes correspond to the probes of Fig. 4. The tips of the Probes can with ionizing material may be provided, or flame collectors may be provided will. As already explained in the explanation of FIG. 4 is executed a current source via the potentiometer 21 and the resistor 28, the grid voltage of the tube 26 regulated. Here, too, the measuring process takes place by means of the auxiliary oscillator 22, a dampening device together with an amplifier device 27. This can also the natural oscillation of the air-electric field can be measured and thus evaluated.

Das Ausführungsbeispiel nach der Fig.5 eignet sich besonders für kombinierte Messungen, denn die Umschaltung usw. ist sehr einfach; man kann also gleichzeitig die dynamische Messung und die Messung des luftelektrischen Feldes vornehmen, wenn man dafür sorgt, daß beide Wirkungen sich gegenseitig infolge geeigneter Schaltung verstärken und nicht aufheben oder schwächen. Diese Verstärkung ist ohne weiteres möglich, da ja die künstlichen Felder sich ähnlich ausbreiten und verteilen wie das natürliche elektrische Feld. The embodiment of Figure 5 is particularly suitable for combined measurements, because switching, etc. is very easy; so you can the dynamic measurement and the measurement of the air-electric field at the same time undertake if one ensures that both effects are mutually suitable as a result of one another Strengthen the circuit and do not cancel or weaken it. This reinforcement is without further possible, since the artificial fields spread and distribute similarly like the natural electric field.

Mit den beschriebenen Einrichtungen kann das natürliche luftelektrische Feld in seiner Verteilung auch in verschiedenen Höhen über dem Boden schnell und sicher bestimmt werden. With the facilities described, the natural air-electric Field in its distribution also quickly and at different heights above the ground be determined with certainty.

Ebenso können die Einrichtungen gemäß der Erfindung zur Prüfung der Erdungen von Blitzschutz-und ähnlichen Anlagen verwendet werden, d.h., es können die für Erdungen erforderlichen leitfähigen Schichten im Boden ermittelt werden. Likewise, the devices according to the invention for testing the Earthing of lightning protection and similar systems can be used, i.e. it can the conductive layers in the ground required for grounding are determined.

Zur Tiefenbestimmung können mit der beschriebenen Einrichtung an Stelle der Bildung stehender Wellen durch Variieren der Frequenz auch die Dämpfungen, die durch verschiedene Bodenschichten hervorgerufen werden, bei verschiedenen Frequenzen ermittelt werden. The described device can be used to determine the depth Instead of the formation of standing waves by varying the frequency, also the attenuation, caused by different layers of soil, at different frequencies be determined.

Hierdurch ist es möglich, beim Suchen nach Wasser, Süßwasser von Salzwasser zu unterscheidev Es ist ferner möglich, Werkstoffe, z.B. Holz auf Risse und andere Eigenheiten zu untersuchen. Die Tastantennen können hierbei so geführt werden, daß sie, ohne Berühren des Materials, in gleichbleibendem Abstand geführt werden. This makes it possible when looking for water, fresh water from It is also possible to distinguish between salt water and materials, e.g. wood, for cracks and to investigate other idiosyncrasies. The key antennas can be guided in this way that they are guided at a constant distance without touching the material will.

In derselben Weise ist es möglich, anomale Stellen im Inneren von Lebewesen, also auch erkrankten Personen, von gesunden Organen zu unterscheiden, wenn die Erkrankung eine Veränderung der Leitfähigkeit des Organs zur Folge hat. Man vergleicht in einem solchen Falle die Durchschnittsleitfähigkeitskurve einer bestimmten Linie, z. B. einer Linie, welche über beide Nieren führt und welche bei Gesunden aufgenommen wurde mit der Leitfähigkeitskurve des betreffenden Kranken. Zeigen sich stärkere Abweichungen, so kann man daraus auf anomale Leitfähigkeitsverhältnisse an den betreffenden Stellen schließen, welches wiederum meist bedingt ist durch bestimmte Erkrankungen, die vom Arzt dann mittels dieses Hilfsmittels leichter erkannt und behandelt werden können. Um ganze Flächen ähnlich einem Röntgenbild gleichzeitig sichtbar zu machen und damit einen besseren Überblick zu erhalten, kann man mittels der oben angeführten Tastantennen, welche mechanisch dann über die betreffende Fläche im Linienabtastverfahren, ähnlich der Aufnahme und Wiedergabe bei einem Fernsehbild, geführt werden und mittels eines hinter der Meßapparatur angeschlossenen Oszillographen mit Bildschirm, bei dem die Intensität ähnlich wie bei den Ferusehapparaturen gesteuert wird, und dessen Abtastlinien synchron mit denen des Abtastgerätes gesteuert werden, ein Gesamtbild erhalten, das dann auf einem Film oder sonstigen lichtempfindlichem Material festgehalten wird und ähnlich einer Röntgenaufnahme verwendet werden kann. Durch Umschalten der Apparatur auf die Einwirkung äußerer Felder, z. B. auf die bekannten Spannungsdifferenzen, die, bedingt durch Aktionsströme usw., sich in der äußeren Umgebung der Haut und auf derselben befinden, können diese dann ähnlich gemessen werden, wie dieses weiter oben schon für luft- und erdelektrische Felder beschrieben wurde. In the same way it is possible to spot abnormal spots inside Differentiate living beings, including sick people, from healthy organs, if the disease results in a change in the conductivity of the organ. In such a case, compare the average conductivity curve of a certain line, e.g. B. a line which leads over both kidneys and which at Healthy was recorded with the conductivity curve of the patient in question. If there are greater deviations, this indicates anomalous conductivity ratios close at the relevant points, which in turn is mostly due to certain illnesses, which the doctor can then more easily recognize with this aid and can be treated. Around entire areas similar to an X-ray image at the same time to make it visible and thus to get a better overview, you can use of the key antennas listed above, which then mechanically over the area in question in the line scanning process, similar to the recording and playback of a television picture, and by means of an oscilloscope connected behind the measuring apparatus with screen where the intensity is similar to that of the Ferusehapparat is controlled, and its scanning lines are controlled in synchronism with those of the scanning device are obtained, an overall image, which then on a film or other photosensitive Material is recorded and can be used similar to an X-ray. By switching the apparatus to the action of external fields, e.g. B. on the known voltage differences, which, due to action currents, etc., are in the external environment of the skin and on the same, these can then be similar can be measured, like this one above for air and earth-electric fields has been described.

Claims

Claims: 1. With high-frequency electromagnetic oscillations working transmitting and receiving device for locating existing ones in the ground Areas with deviating geological properties or hidden from the eye Bodies, characterized in that the areas or bodies reflected vibrations picked up by the receiver with a shielding effect uninfluenceable interference-free auxiliary oscillation of a certain frequency compared will.

2. Transmitting and receiving device according to claim 1, characterized in that that a compensation voltage branched off from the transmitter is superimposed on the receiver.

3. Transmitting and receiving device according to claim 1, characterized in that that the receiver a compensation voltage generated by a special transmitter is superimposed.

4. transmitting and receiving device according to claims 2 and 3, characterized characterized in that the superposition takes place by galvanic coupling.

5. transmitting and receiving device according to claims 2 and 3, characterized characterized in that the superposition takes place by inductive coupling.

6. transmitting and receiving device according to claims 2 and 3, characterized characterized in that the superposition takes place by capacitive coupling.

7. transmitting and receiving device according to claims 2 to 6, characterized characterized in that combinations of galvanic, inductive and / or capacitive Couplings are used.

8. transmitting and receiving device according to claim 1, characterized in that that the transmitting and receiving antennas can be pivoted and the angular positions thereof can be displayed for normal position.

9. Transmitting and receiving device according to claim 1, characterized in that that the receiving device in place or next to the measuring instrument (17) with a Oscillograph is connected, which is connected so that the amplitude and frequency changes displayed separately or at the same time.

10. Transmitting and receiving device according to claim 1, characterized in that that with one adjustable counter voltage to the display instrument (17) a rectifier is upstream.

11. Transmitting and receiving device according to claim 1, characterized in that that a transmitting part and a shielded vibrating element via a compensation device fed from an alternating current source.

12. Transmitting and receiving device according to claim 1, characterized in that that transformers, capacitors or similar elements are used as coupling elements will.

13. Transmitting and receiving device according to claim 1, characterized in that that through appropriate oscillation circles an artificial electrical or electromagnetic Field is generated that is used to measure the air-electric field for depth and Orientation serves.

14. Transmitting and receiving device according to claim 1, characterized in that that open or closed oscillation circles are arranged on the receiving side through synchronous or almost synchronous feeding of inductive, capacitive, Compensation voltages obtained wirelessly or in the same way or

currents are compensated.

15. Transmitting and receiving device according to claim 1, characterized in that that elements for generating auxiliary and comparison vibrations are arranged.

16. Transmitting and receiving device according to claim 1, characterized in that that damping elements are arranged.

17. Transmitting and receiving device according to claims 13 to 16, characterized in that transmitting and receiving means with scattering effect, for. B. crossed Coils, are arranged.

18. Transmitting and receiving device according to claims 13 to 17, characterized in that the transmitting and receiving frames are pivotably arranged for scanning are.

19. Transmitting and receiving device according to claim 1, characterized in that that air conductors with radioactive probes, flame collectors or similar arrangements are provided, which are connected to the grid of the tube or to the cathode of the tube and enable the measurement of the air-electric field.

20. Transmitting and receiving device according to claims 13 to 19, characterized in that the separation of the air and ground electrical measurement of the dynamic measurement is carried out by a switching device and external shielding.

21. Transmitting and receiving device according to claims 1 to 20, characterized in that the scanning of the examination subject in the manner of Line method (television) using tactile antennas and a Braun tube (screen) takes place, the image of the Braun tube simultaneously through a light-sensitive Movie is being recorded.

22. Transmitting and receiving device according to claim 1 and the following, characterized in that the device is portable and preferably to the both ends is worn, so that the one located between the transmitter and receiver sensitive measuring field not or hardly by the