DE2149354A1

DE2149354A1 - PROCEDURE AND ARRANGEMENT FOR SOIL EXAMINATION USING ELECTROMAGNETIC SURFACE WAVES

Info

Publication number: DE2149354A1
Application number: DE19712149354
Authority: DE
Inventors: Jean Duroux; Michel Zahaczewski
Original assignee: Applic Et De Diffusion De Tech
Current assignee: Applic Et De Diffusion De Tech
Priority date: 1970-10-05
Filing date: 1971-10-02
Publication date: 1972-05-31
Also published as: BR7106084D0; ZA715853B; JPS477603A; CA977417A; GB1365381A; AU3385371A; HU166508B; NL7112667A; FR2109154A5

Description

Dipl.-ing. WILFRID RAECK Dipl. -Ing. WILFRID RAECK

PATENTANWALTPATENT ADVOCATE

7 STUTTGART 1, MOSEISTRASSE 8 · TELEFON (0711) 8440037 STUTTGART 1, MOSEISTRASSE 8 TELEPHONE (0711) 844003

1. Oktober 1971 / k - C 75 -October 1, 1971 / k - C 75 -

COMPAGNIE D¹APPLICAtIONS ET DE DIFFUSION DE TECHNIQUES NOUVELIESCOMPAGNIE D ¹ APPLICAtIONS ET DE DIFFUSION DE TECHNIQUES NOUVELIES

(TECH-NO)
19, rue de l'ancienne Comedie, PARIS 6, Frankreich(TECH-NO)
19, rue de l'ancienne Comedie, PARIS 6, France

Verfahren und Anordnung zur Bodenuntersuchung mittels elektromagnetischer Oberflächenwellen Method and arrangement for soil investigation by means of electromagnetic surface waves

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Verfahren und Anordnungen zur Bodenuntersuchung mittels elektromagnetischer Oberflächenwellen entsprechend den französischen Patentschriften 1 533 337* 1 566 338 und l 546 682 (deutsche Patentanmeldung P 17 73 563.6-52). Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, um die Untersuchungereichweite in der Tiefe bei der Bestimmung des elektrischen Widerstandes des Untergrundes mittels elektromagnetischer Cberflächenwellen zu vergrößern.The invention relates to improvements to methods and arrangements for soil examination by means of electromagnetic surface waves corresponding to French Patents 1 533 337 * 1 566 338 and l 546 682 (German Patent Application P 17 73 563.6-52). The invention is based in particular on the object of specifying a method and an arrangement in order to increase the depth of the examination range when determining the electrical resistance of the subsurface by means of electromagnetic surface waves.

Gemäß den genannten Patentschriften wird ein Dipol verwendet, der eine elektromagnetische Strahlung im Bereich sehr niedriger und äußerst niedriger Frequenzen Über 30 000 Hz ausstrahlt, während mit einem Empfangsgerät die Amplituden der radialen undAccording to the cited patents, a dipole is used which emits electromagnetic radiation in the range very low and extremely low frequencies above 30,000 Hz while radiating with a receiving device the amplitudes of the radial and

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vertikalen magnetischen Komponenten und der transversalen elektrischen Komponente des vom Dipol abgestrahlten elektromagnetischen Feldes gemessen werden, wobei man die Messungen für sämtliche der genannten Komponenten bei jeder Frequenz einer Reihe ausgewÄhlter Frequenzen durchführt.vertical magnetic components and the transverse electrical Component of the electromagnetic field emitted by the dipole can be measured, with the measurements for all of said components at each frequency of a number of selected frequencies.

Unter besonders günstigen Bedingungen für Bodenuntersuchungen, beispielsweise bei Untersuohungstiefen zwischen einigen 10 m und mehreren 100 m und bei Verwendung von Frequenzen zwischen einigen 10 und einigen 10 000 Hz kann man mit der in der FR-PS 1 546 682 beschriebenen Anordnung ausgezeichnete Messungen erzielen, und zwar mit relativ einfachen Geräten und einer mäßigen Strahlungsleistung, so daß der praktische Einsatz dieser Anordnung einfach und nicht kostspielig wird.Under particularly favorable conditions for soil investigations, for example at investigation depths between a few 10 m and several 100 m and when using frequencies between a few 10 and a few 10,000 Hz, one can use the one in the FR-PS 1 546 682 can achieve excellent measurements, with relatively simple equipment and a moderate radiation output, so that the practical use of this arrangement becomes easy and not costly.

Wenn man jedoch größere Bodentiefen mit in die Untersuchung einbeziehen will, muß aufgrund des angewendeten Verfahrens der Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger vergrößert und auf ein Band umso viel niedriger Frequenzen übergewechselt werden, als die Tiefe der zu untersuchenden Bodenschichten ansteigt und die elektrischen Widerstandswerte dieser Bodenschichten niedriger sind.However, if you include greater soil depths in the investigation wants, due to the method used, the distance between the transmitter and the receiver are enlarged and switched to a band with all the lower frequencies, as the depth of the soil layers to be investigated increases and the electrical resistance values of these soil layers are lower are.

Unter diesen Bedingungen schwächen sich die verschiedenen FeId- W komponenten, insbesondere die elektrische Tranaversaikomponente und die magnetische Radialkomponente stark ab, wenn die Frequenz einige 10 Hz unterschreitet und wenn die entfernung zwischen Sender und Empfänger zunimmt, wie dies in Tabelle auf Seite 2 der FR-PS 1 533 337 gezeigt ist.Under these conditions, the various FeId- W, in particular the electrical Tranaversaikomponente and the magnetic radial component greatly weaken components from when the frequency falls below some 10 Hz and when the distance between transmitter and receiver increases, as shown in the table on page 2 of FR- PS 1,533,337 is shown.

Um dennoch zu meßbaren Werten des Feldes au gelangen, kann man die Emissionsleistung erhöhen, gelangt jedoch dabei zu so starken Leistungen, daß die Kosten und auch der Umfang der dazu notwendigen Apparaturen den Wert der Prospektionsarbeiten infrage stellen. Auch bei Erhöhung der Empfindlichkeit der Meßempfänger übersteigen die Binrichtungskosten und der Umfang der ApparaturIn order to still achieve measurable values for the field au, one can increase the emission power, but in doing so one arrives at such strong values Services that the costs and also the scope of the necessary Apparatus question the value of the prospecting work. Even if the sensitivity of the measuring receiver is increased exceed the set-up costs and the size of the equipment

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die wirtschaftMche Grenze, ganz abgesehen davon, daß dadurch ein erheblioher elektroraagnetischer Rauschpegel industriellen oder auch natürlichen Ursprungs empfangen wird, der nach ansteigt, wenn die Frequenz auf Werte unter einigen 10 Hz verringert wird, um damit über den Pegel des Von dem Dipol abgestrahlten Signals zu gelangen. Durch Filterung eines sehr engen Frequenzbandes bei Zentrierung auf die Emissionsfrequenz würde wohl das Verhältnis von empfangenem Signal zum Raufchpegel erhöhen, jedoch läßt sich auch damit nicht das Signal herauslösen.the economic limit, quite apart from the fact that it is a Considerable electromagnetic noise level industrial or also of natural origin is received, which increases when the frequency decreases to values below a few tens of Hz is in order to be above the level of the radiated from the dipole Signal. By filtering a very narrow frequency band if centered on the emission frequency, that would probably be the case Increase the ratio of the received signal to the noise level, however the signal cannot be extracted with this either.

Zur Vermeidung vorbeschriebener Nacheile wird ein Verfahren zur Bestimmung des elektrischen Widerstandes von Untergrundschichten mittels elektromagnetischer Oberflächenwellen vorgeschlagen, bei dem mfcn von einer Stelle, die eine Entfernung r von dem Ort besitzt, an dem der Widerstand des Untergrundes untersucht werden soll, eine elektromagnetische Welle bestimmter Frequenz aussendet, um die Komponenten des elektromagnetischen Feldes senkrecht zu dem Ort zu empfangen, an dem der elektrische Widerstand des Untergrundes zu bestimmen ist, und bei dem die Feldkomponenten gemessen werden. Das Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, das die Messung für jede Komponente erfolgt, indem das empfangene Signal sowie das Orundgeräusoh verstärkt und gefiltert und dann mit eine» Bezugsignal der gleichen Frequenz wie das empfangene Nutzsignal und konstanter Größe multipliziert werden, worauf man die Maximalhöhe b w. den Größtwert des auf diese Weise erzielten Produktes aufsucht, wobei dieses Maximum erreicht wird, wenn die Signale In Phase liegen, und worauf man diesen ermittelten Maximalpegel als Proportionalwert des zu messenden Signals verwendet.To avoid the lagging described above, a method for determining the electrical resistance of subsurface layers is proposed proposed by means of surface electromagnetic waves at the mfcn from a place at a distance r from the place, on which the resistance of the subsurface is to be examined, emits an electromagnetic wave of a certain frequency, to receive the components of the electromagnetic field perpendicular to the location where the electrical resistance of the The subsurface is to be determined, and in which the field components are measured. According to the invention, the method is characterized in that that the measurement for each component is done by amplifying and filtering the received signal as well as the ambient noise and then multiplied by a »reference signal of the same frequency as the received useful signal and constant magnitude, whereupon the maximum height b w. the maximum value of the on this Wise obtained product seeks out, reaching this maximum when the signals are in phase, and what to do with this determined maximum level is used as a proportional value of the signal to be measured.

Die mit diesem Verfahren erzielbaren Vorteile sind erheblich; denn die gewonnenen Erfahrungen zeigen, daß aufgrund des verwendeten Frequenzbereiches und der unbestimmten aus naturbedingter oder industrieller elektromagnetischer Strahlung resultierten Geräuschpegels das Produkt aus Referenzsignal und GrundgeräuschThe advantages that can be achieved with this method are considerable; because the experience gained shows that due to the used Frequency range and the undetermined result from natural or industrial electromagnetic radiation Noise level is the product of the reference signal and the background noise

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und empfangenem Signal zu einem Maximum führt, das dem zu messenden Signal im wesentlichen proportional ist. Auf diese Weise ist es im Gegensatz zu den bekannten Verfahren gleichzeitig möglich, den Bereich fUr die Bestimmung von Widerstandswerten des Untergrundes in der Tiefe erheblich zu vergrößern. Man erhält selbst dann eine gezeichnete Messung, wenn das Signal mehr als lOOmal schwächer als der Rauschpegel ist und die im allgemeinen zufällig und unbestimmt auftretenden Störgeräusche in der Frequenz des Bezugssignals liegen. Unter den ungünstigsten Bedingungen, d.h. wenn das Störgeräusch nicht mehr zufällig auftritt, kann man entsprechend dem bekannten Verfahren die Freuquenz leicht verändern. Ein solcher evtl. Fall kann tatsächlich eintreten, weil entsprechend dem bekannten Verfahren die Messungen mit sämtlichen für die Untersuchung notwendigen Frequenzen wiederholt werden müssen.and received signal leads to a maximum that corresponds to that to be measured Signal is essentially proportional. In this way, in contrast to the known methods, it is possible at the same time to the range for the determination of resistance values of the To enlarge the subsoil considerably in depth. You get a drawn measurement even if the signal is more than 100 times weaker than the noise level and that in general random and indefinite interfering noises in frequency of the reference signal. Under the most unfavorable conditions, i.e. when the background noise no longer occurs randomly, can you can slightly change the frequency according to the known method. Such a possible case can actually occur, because according to the known method, the measurements are repeated with all the frequencies necessary for the examination Need to become.

Mit Hilfe eines Wellengenerators einer relativ geringen Leistung von 300 Watt kann beispielsweise der elektrische Widerstand unterirdischer Schichten allenfalls bis zu einer Tiefe von J500 m bestimmt werden, sofern Sü?nicit unter 35 Hz liegt und der Abstand zwischen Generator und den Meßgeräten 900 m beträgt. Erfindungsgemäß kann die Untersuchungstiefe leicht bis auf 1200 m ausgedehnt werden, wenn man die gleiche Emissionsquelle etwa 35000 m von dem Ort aufstellt, wo die Messungen über den Widerstand des Untergrundes erfolgen und wenn die Frequenz bis auf 1 Hz verringert wird. Daraus ergibt sich als weiterer Vorteil eine Annäherung an Bedingungen, unter denen ebene Wellen mit senkrechtem Einfall am Meßort auftreten und demzufolge sich die Meßgenauigkeit erhöht. Ferner kann man nunmehr mit Hilfe eines einzigen Senders gleichzeitig Messungen an mehreren Stellen durchführen, die über mehrere Kilometer im Durchmesser voneinander in Abstand stehen.With the help of a wave generator with a relatively low power of 300 watts, for example, the electrical resistance can be reduced Layers can only be determined up to a depth of J500 m, provided that Sü? Nicit is below 35 Hz and the distance between the generator and the measuring devices is 900 m. According to the invention the depth of investigation can easily be up to 1200 m can be extended if the same emission source is set up about 35000 m from the place where the measurements via the resistance of the subsurface and if the frequency is reduced to 1 Hz. This results in another benefit an approximation of conditions under which plane waves with perpendicular incidence occur at the measurement location and consequently the Measurement accuracy increased. Furthermore you can now with the help of a single transmitter simultaneously carry out measurements at multiple locations that are several kilometers in diameter from each other stand at a distance.

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Gemäß einem weiteren Merkmal des Verfahrens wird die Abstrahlung der elektromagnetischen Oberflächenwelle durch einen piezo-elektrischen Quarz mit relativ hoher Pilotfrequenz in der Größenordnung von 200 000 Hz gesteuert, während das Bezugssignal von einem Wellengenerator erzeugt wird, der durch einen Piezoquarz gesteuert ist, dessen Frequenz bis auf einen 10 -fachen Wert die gleiche ist wie die des Quarzes in der Emissionsvorrichtung, um eine für Emissionsfrequenzen unterhalb von 1000 Hz eine genügende Frequenzstabilität von 10 zu erzielen.According to a further feature of the method, the emission of the electromagnetic surface wave by a piezo-electric Quartz controlled with a relatively high pilot frequency of the order of 200,000 Hz, while the reference signal of a wave generator is generated, which is controlled by a piezo quartz, the frequency of which is up to a 10-fold value is the same as that of the quartz in the emission device to be sufficient for emission frequencies below 1000 Hz Achieve frequency stability of 10.

Der Vorteil dieses Vorschlages beruht auf der ausgezeichneten Genauigkeit der Phasenverschiebung zwischen den abgestrahlten und den empfangenen Signalen, weil beispielsweise im Fall einer Frequenz von 1 Hz und unter Anwendung handelsüblicher preiswerter Geräte die Phasenrotation des empfangenen Signals bezüglich des Referenzsignals während der Feldmessungen nur in der Größenordnung von 2° liegt, wobei dieser Wert, falls erforderlich, noch wesentlich herabgesetzt werden kann. Die Emissionsfrequenz kann auch unter einem Hz liegen.The advantage of this proposal is based on the excellent accuracy of the phase shift between the emitted and the received signals because, for example, cheaper in the case of a frequency of 1 Hz and using commercially available ones Devices the phase rotation of the received signal with respect to the reference signal during the field measurements only in the order of magnitude of 2 °, although this value can be reduced significantly if necessary. The emission frequency can also lie below one Hz.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung, in derFurther features and advantages of the invention emerge from the following description based on the drawing in which

Fig. 1 in schematischer Form eines Blockschaltbildes eine Kette zum Empfang des Nutzsignals und des Störsignals mit einer Meßeinrichtung gemäß der Erfindung,1 shows, in schematic form of a block diagram, a chain for receiving the useful signal and the interference signal a measuring device according to the invention,

Fig. 2 eine Variante der Kette nach Fig. 1 undFig. 2 shows a variant of the chain according to Fig. 1 and

Fig. 3 eine Empfangs- und Meßkette nach der Erfindung mit einem numerischen Signalwandler zeigen.Fig. 3 shows a receiving and measuring chain according to the invention with one show numerical transducer.

Die Empfangs- undMeßkette nach Fig. 1 enthält einen Eingang 1, der an die nicht gezeigten Meßempfänger für die Feldkomponenten angeschlossen ist, die ein Eingangssignal sowie ein gewisses Störgeräusch einem verstärker 2 zuführen, der über die Leitung an eine Filtereinrichtung 4 angeschlossen ist. Diese Schaltungsteile können denen der vorgenannten Patentschriften entsprechenThe receiving and measuring chain according to Fig. 1 contains an input 1 which is connected to the measuring receiver (not shown) for the field components is connected, which feed an input signal and a certain noise to an amplifier 2, which is on the line is connected to a filter device 4. These circuit parts can correspond to those of the aforementioned patents

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C 75 - 6 -C 75 - 6 -

und einer Vorrichtung zur Weiterverarbeitung von empfangenen Signal und Störgeräusch zugeordnet sein. Die Filtereinrichtung 4 ist über die Leitung 5 an eine Vorrichtung 6 zur Analogmultiplikation des zu messenden Signals und des Störgeräusches mit einem Bezugsignal konstanter Amplitude und gleicher Frequenz wie die des zu messenden Signals angeschlossen. Beim dargestellten AusfUhrungsbeispiel wird das in der Vorrichtung 8 erzeugte Bezugssignal über eine Leitung 7 der Multiplikationsvorrichtung 6 zugeführt. Die Vorrichtung 6 übermittelt den Maximalwert des erzielten Produktes über die Verbindung 9 an das Meßinstrument 10.and a device for further processing of received Signal and noise must be assigned. The filter device 4 is via the line 5 to a device 6 for analog multiplication of the signal to be measured and the background noise with a reference signal of constant amplitude and the same frequency as the of the signal to be measured connected. In the example shown the reference signal generated in the device 8 is fed to the multiplication device 6 via a line 7. The device 6 transmits the maximum value of the product obtained to the measuring instrument 10 via the connection 9.

Bei einer anderen AusfUhrungsform besteht der Sender 8 für das Bezugssignal aus einer einfachen Drahtleitung oder aus einer drahtlosen Übertragungsanordnung für die Frequenz der nicht dargestellten Strahlungsquelle.In another embodiment, the transmitter 8 is for the Reference signal from a simple wire line or from a wireless transmission arrangement for the frequency of the not shown Radiation source.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Vorrichtung 8 ein Bezugssignalsender mit der gleichen Frequenz wie die des zu messenden Signales, der durch einen Piezoquarz relativ hoher Frequenz, beispielsweise 200 000 Hz gesteuert wird. Mit Hilfe eines Stabilisierungsquarze a ist eine bis auf den IQ -fachen Wert gleichbleibende Frequenz zu derjenigen eines zweiten Piezoquarzes vorhanden, der den Sender oder Strahler für die elektromagnetischen Wellen äußerst niedriger Frequenzen steuert, mit denen der Widerstand des Untergrundes untersucht werden soll. Beträgt beispielsweise die Untersuchungsfrequenz 1 Hz, so ergibt sich unter den ungünstigsten Umständen zwischen dem Generator 8 für das Bezugssignal und dem Wellengenerator nach 10 Sekunden, d.h. nach etwa j50 Stunden, nur eine Phasendifferenz von einer Periode oder 360 · Innerhalb von 10 Minuten, einer zur Ausführung einer Messung bei einer Frequenz von 1 Hz ausreichenden Zeitdauer, beträgt somit die Phasendrehung zwischen dem Wellengenerator und des Bezugssignalgenerator 8 weniger als 2°. In der Praxis wird man gegebenenfalls Quarze mit einer noch höheren Präzision verwenden, wenn ein günstigeres Betriebsverhalten als im vorbeschriebenen Beispiel erwünscht ist, ohne daß dadurch der einfache Aufbau des Bezugssignalgenerators 8 verlorengeht. Eine thermische Überwachung und Steuerung der Quarze erübrigt sich.In a further embodiment, the device 8 is a reference signal transmitter with the same frequency as that of the signal to be measured, which is generated by a piezo quartz at a relatively high frequency, for example 200,000 Hz is controlled. With the help of a stabilizing quartz a is constant up to the IQ -fold value Frequency to that of a second piezo quartz, which is the transmitter or emitter for the electromagnetic Controls waves of extremely low frequencies with which the resistance of the subsurface is to be investigated. For example the examination frequency 1 Hz, then under the most unfavorable circumstances between the generator 8 for the reference signal and the wave generator after 10 seconds, i.e. after about j50 hours, only a phase difference of one period or 360 Within 10 minutes, one to take a measurement a frequency of 1 Hz sufficient time, is thus the Phase rotation between the wave generator and the reference signal generator 8 less than 2 °. In practice, you may Use crystals with an even higher precision if a more favorable operating behavior than in the example described above is desired without losing the simple structure of the reference signal generator 8. Thermal monitoring and control of the There is no need for crystals.

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c 75 -7- 2H9354c 75-7-2H9354

Beim Ausftüirungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Schaltblöcke 6 bis 8 durch eine Vorrichtung 11 ersetzt, die die synchrone Erfassung des zu messenden Signais automatisch gemäß dem bekannten Verfahren mit Hilfe eines in Phase gesteuerten Oszilators durchführt.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the switching blocks 6 to 8 replaced by a device 11, which the synchronous detection of the signal to be measured automatically according to the known Performs procedure with the help of a phase controlled oscillator.

Bei den einfachen AusfUhrungsformen gemäß Fig. 1 und 2 wird das Sigial in der "Echtzeit" und im gleichen Augenblick der Messungen an Ort und Stelle verarbeitet. Selbstverständlich kann man jedoch auch in einer ausreichend langen Zeitdauer, z.B. innerhalb des lOOfachen Wertes der Signalperiode oder darüber, und die von den Meßempfängern abgegebenen Spannungen aufzeichnen und erst nach der Aufzeichnung verarbeiten. Diese spätere Verarbeitung kann in Analogform durchgeführt werden, wobei man gegebenenfalls die Geschwindigkeit des Ablaufes oder des Abrufes der Aufzeichnung während der Auswertung beschleunigt. In diesem Fall vervielfältigt man die Bezugsfrequenz mit einem Faktor, der der Beschleunigung beim Abruf der Aufzeichnung entspricht. In den schematischen Darstellungen nach Fig. 1 und 2 braucht in diesem Fall nur ein Aufzeichnungsgerät in die Verbindung 5 eingefügt zu werden.In the simple AusfUhrungsformen according to Fig. 1 and 2 that Sigial in the "real time" and at the same instant of measurements processed on the spot. Of course, you can, however, also in a sufficiently long period of time, e.g. within the 100 times the value of the signal period or more, and record the voltages emitted by the measuring receivers and only after process the recording. This later processing can be carried out in analog form, with the speed being used if necessary the process or the retrieval of the recording accelerated during the evaluation. In this case, duplicated the reference frequency with a factor that corresponds to the acceleration when the recording was called up. In the schematic representations According to FIGS. 1 and 2, only one recording device needs to be inserted into the connection 5 in this case.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist ein Aufzeichnungsgerät vorgesehen. Die Verbindung 15 ist mit einer unterbrochenen Linie dargestellt, um anzuzeigen, daß die Übergabe der Aufzeichnuqg in das Gerät 16 zur Umwandlung der in Analogform aufgezeichneten Signale in numerisch abzugebende Signale entweder während ihres Empfangs oder danach erfolgt. Die übertragungsgeschwindigkeit in das Gerät 16 kann größer als die bei der Aufzeichnung sein. Die in numerischer Form vorliegenden Nutz- und Störsignale werden nunmehr einem Digitalrechner 18 zugeführt, wo sie mit einem in numerischer Form vorliegenden Bezugssignal vorgegebener Amplitude und der gleichen Frequenz wie das ausgesendete Signal multipliziert werden. Das Bezugssignal kann dem Rechner auch zuvor eingegeben und , wie schon oben angedeutet, und an die übertragungsgeschwindigkeit für eine vorangehende Aufzeichnung angepaßt sein. Der errechnete Maximalwert wird erfindungsgemäß als Amplitude des empfangenen Signals betrachtet.In the embodiment of Fig. 3 is a recording device intended. The connection 15 is with a broken line to indicate that the transfer of the recording in the device 16 for converting the recorded in analog form Signals in numerical signals to be output either during their reception or afterwards. The transmission speed into the device 16 may be larger than that at the time of recording. The useful and interfering signals present in numerical form are now fed to a digital computer 18, where they are with an in numerical form present reference signal of predetermined amplitude and the same frequency as the transmitted signal multiplied will. The reference signal can also be entered into the computer beforehand and, as already indicated above, and adapted to the transmission speed for a previous recording. The calculated According to the invention, the maximum value is the amplitude of the received Signal considered.

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Entsprechend einer weiteren AusfUhrungsform der Erfindung kann man den Ausgang 13 direkt an den Umsetzer 16 für Analogwerte in numerische Werte anschließen und den Ausgang 17 dieser Vorrichtung mit dem Aufzeichnungsgerät 14 verbinden. Die im Aufzeichnungsgerät enthaltenen numerischen Daten können sofort oder später durch ein Rechenwerk verarbeitet und ausgewertet werden, in dem die Multiplikation und die Auswahl der Maximalwerte der Produkte erfolgt.According to a further embodiment of the invention can output 13 directly to converter 16 for analog values in numerical values and connect the output 17 of this device connect to the recording device 14. The one in the recorder The numerical data contained can be processed and evaluated immediately or later by an arithmetic unit in which the multiplication and the selection of the maximum values of the products.

Obwohl bei diesem Verfahren vorzugsweise sinusförmige Wellen zur Anwendung kommen, schließt die Erfindung andere Wellenformen nicht aus. Wenn schließlich auch das vorbeschriebene Verfahren nach der Multiplikation des zu messenden Signals und des Störsignals mit dem Bezugssignal die Phasenunterschiede zwischen dem zu messenden Signal und demlfczugssignal auswertet, wird der Rahmen der Erfindung nicht verlassen, wenn anstelle der Amplituden der verschiedenen Feldkomponenten die auftretenden Phasenunterschiede zwischen dem Bezugssignal und dem Signal aitsprechend dem Maximaiwert des Produktes gemessen werden. Bei diesen Bodenuntersuchungen kann man somit entweder von den Messungen der Phasenunterschiede ausgehen oder die Ergebnisse aus der Messung der Amplituden ausweiten .Although sinusoidal waves are preferably used in this method, the invention does not encompass other waveforms the end. If, finally, the above-described method after the multiplication of the signal to be measured and the interference signal evaluates the phase differences between the signal to be measured and the train signal with the reference signal, the frame becomes the Invention not leave if instead of the amplitudes of the different Field components the occurring phase differences between the reference signal and the signal according to the maximum value of the product can be measured. In these soil investigations, one can either rely on the measurements of the phase differences or extend the results from the measurement of the amplitudes .

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Claims

PATENTANWALT 7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 TELEFON (0711) 244003 IECH-NO, Paris / France October 1, 1971 / k - C 75 - patent claims

1.) Prospecting method to determine the electrical resistance of subterranean layers by surface electromagnetic waves, in which one is from a place that requires a distance r has an electromagnetic wave from the place where the resistance of the subsurface is to be examined certain frequency emits to the components of the electrical. magnetic field perpendicular to the place where the electrical resistance of the subsurface is to be determined, and at which the field components are measured, characterized in that, that the measurement is carried out for each component by amplifying the received signal as well as the background noise and filtered and then multiplied with / a reference signal of the same frequency as the received useful signal and constant height whereupon one looks for the maximum value of the product obtained in this way and the determined maximum level as a proportional value of the signal to be measured is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Reference signal is derived from the transmitted signal.

J5. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the emission signals and the reference signal through piezo-electric crystals with a relatively high natural frequency of <4r order of magnitude of 200,000 Hz and above are stabilized, the natural frequencies of the crystals are approximated to a value of 10.

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4. The method according to claim 1, characterized in that instead or simultaneously with the amplitudes of the field components, the values of the phase differences corresponding to the determined maxima be measured.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the synchronous detection or rectification of the received signals to be measured automatically with an in Phase controlled oscillator is performed that one at the time the signal detection measures the amplitude and / or the corresponding phase.

6. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized by one of the receiver (1) for the useful and Strength signals, amplifier (2) and frequency filter (4) existing Unit, by a receiving device (8) for a reference signal of constant amplitude and the same frequency as that of the Emission source, and by an analog multiplication device (6) connected to the output of the unit as well as to the receiver (8) of the reference signal is connected, while the output of the multiplication device is connected to a measuring device (10) stands.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that a 'Reference signal generator is provided, the frequency of which and that of the emission device in each case by piezo-electric Crystals of the same natural frequency are stabilized with a deviation of at least 10, the natural frequency of the crystals for useful frequencies below 1000 Hz in the order of magnitude of 200,000 Hz and above.

8. Arrangement according to claim 6 or 7, characterized in that a recording device between the multiplication device and the unit consisting of receiver, amplifier and frequency filter (14) is arranged.

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9 device for carrying out the method according to claim 1, characterized by one of a receiver for utility and Interference signals, an amplifier and a frequency filter existing Unit (1-4), a recording device (14) connected to the unit and a converter (l6) for converting Analog signals in numerical signals, which is connected to the recording device and whose output with a computer (18) which a) the numerical signals with a numerical reference signal of the same frequency as that emitted signal multiplied, the numerical reference signal possibly itself multiplied by a correction factor that of the difference between the recording speed depends on received useful and interfering signals and the transmission speed between recording device and converter and b) the maximum value of the calculated product determined.

10. The device according to claim 9, characterized in that the output (17) of the analog-digital converter (16) to a recording device is connected in order to carry out an immediate or later utilization of the recorded values in a computer, in which the pftiltiplication with a numerical reference signal corresponding ** dw Bmisslon frequency takes place.

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