DE485286C - Verfahren zur Bestimmung von AEquipotentialflaechen und -linien, bei dem Wechselstrom dem raeumlichen Leiter zugefuehrt und mit Sonden entnommen wird - Google Patents

Description

• Verfahren zur Bestimmung von Äquipotentialflächen und -linien, bei dem Wechselstrom dem räumlichen Leiter zugeführt und mit Sonden entnommen wird Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zur Bestimmung von Äquipotentialflächen und -linien, bei dem Wechselstrom dem -räumlichen Leiter zugeführt und mit Sonden entnommen wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die in der Sondenleitung auftretenden störenden Ströme, insbesondere diejenigen, welche durch Induktionswirkung der Erdströme und -der Zuleitungen zu den Elektroden entstehen, von anderen durch dieselben Induktionswirkungen erzeugten Induktionsströmen in einer Meßvorrichtung kompensiert werden und daß dadurch die gesonderte Bestimmung der Äquipotentiallinien sowohl des Leitungsstromes wie auch des durch die phasenverschabenen Ströme erzeugten Feldes insbesondere mittels einer Resonanzschaltung erfolgt, sowie ferner eine Schaltung und eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.
• Die Erfindung betrifft eine vorteilhafte weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptpatents in dem Sinne, daß die dämpfende Wirkung der zwischen den Suchsonden vorhandenen Ohmschen Widerstände so weit herabgesetzt wird, daß die Größenordnung der praktisch verwendbaren induktiven und kapazitiven Widerstände erreicht wird, was unter anderm bei der Durchführung einer getrennten Messung und Richtungsbestimmung von überlagerten, aber gegeneinander phasenverschobenen Strömen eines räumlichen Leiters oder auch von ebenso gearteten elektromagnetischen Feldern erforderlich ist.
• Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß eine zur Verminderung oder Aufhebung der hochohmigen Widerstände, insbesondere auch der etwa in ihnen überwiegenden übergangswiderstände, dienende, einen negativen Widerstand erzeugende, gegebenenfalls Elektronenröhren enthaltende Vorrichtung im Meßkreis angeordnet wird. Durch eine derartige Zuschaltung eines negativen Widerstandes wird r. der Gesamtwiderstand auf das Maß oder die Größenordnung der üblichen induktiven und kapazitiven Widerstände zurückgeführt, a. eine möglichst genaue Resonanz-Ein- Stellung der Spulen und Kondensatoren auf die benutzten Frequenzen nach der Lage des scharf ausgeprägten Maximums des abgezweigten Stromes sichergestellt, 3. in der Größe des Heizstromes bei einer Elektronenröhren verwendenden Vorrichtung mit negativem Widerstand ein Maß für die hohen Übergangswiderstände gewonnen und eine unkontrollierbare Größenänderung. des Potentialunterschiedes zwischen den Sonden vermieden.
• Zur Ausführung des Verfahrens sind zu den Übergangswiderständen Vorrichtungen mit negativem Widerstand, z. B. ein Dynatron - das bekanntlich zur Kompensierung von Ohmschen Widerständen zu benutzen ist -- derartig geschaltet, daß die Meßleitung als Anodenkreis arbeitet. Da diese als Abzweigung parallel zu dem räumlichen Leiter geschaltet ist, so wird sie nach Einschaltung des negativen Widerstandes zu einem schwingenden System vervollständigt. Wenn nun der Strom in einer Meßleitung verschwinden soll, so müssen die Gesamtwiderstände und induktiven Größen gewisse Bedingungsgleichungen erfüllen, was bei gleicher Größenordnung beider am vorteilhaftesten zu erreichen ist. Hiermit wird aber zugleich eine scharfe Resonanzeinstellung von Spule und Kondensator geschaffen, die für die Versetzung der Sonden auf die Äquipotentiallinien wünschenswert ist.
• Durch eine Widerstandsregelung im Heizkreis der Elektronenröhre läßt sich der negative Widerstand bis zu den größten Beträgen der Übergangswiderstände erhöhen. Ist hierbei die Dämpfung so weit vermindert, daß der Ohmsche und der induktive Widerstand in gleich starke Wechselbeziehungen treten, so ist der Widerstand im Heizkreis ein Maß für den Übergangswiderstand. Auf diese Weise ist es möglich, die Leitfähigkeiten der Bodenarten, Gesteine, besonders aber die Wirkung von Nierschlägen, festzustellen.
• Die Spannungsunterschiede zwischen den Sonden zweier Meßleitungen können bei an sich bekannter Verwendung eines Röhrenvoltmessers mit großer Genauigkeit ohne Beeinträchtigung durch die negativen Widerstände gemessen werden.
• In der Zeichnung sind in Abb. z als Beispiel eines negativen Widerstandes (-) ein Dynatron mit Widerstandsreglern dargestellt, Abb. z ein Diagramm des Anodenkreises veranschaulicht, Abb. 3 beispielsweise eine vom körperlichen Leiter abgezweigte Meßleitung.
• In Abb. i ist ein Dynatron mit seinem Regulierwiderstand und Spannungsabgreifer RH; R9 als Beispiel eines negativen Widerstandes dargestellt, dessen negativer Charakter in bekannter Weise durch die besondere Elektronenröhrenschaltung bestimmt wird. In dem Gitterkreis möge sich eine r oo-Volt-Batterie befinden. Die aus dem Heizdraht 1i austretenden Primärelektronen gelangen z. T. durch das Gitter G auf die Anode A und lösen hier, wenn der Betätigungsstrom erreicht ist, eine gegenüber den Primärelektronen vielfache Anzahl von Sekundärelektronen aus. Wegen des höheren positiven Charakters des Gitters fliegen sie -dem Strome der Primärelektronen entgegen:,-nach dem Gitter zurück. Diese Verhältnisse finden ihren Ausdruck in dem gleichmäßigen Absinken des Kurvenzuges AB in Abb. zwo nach dem Überschreiten der VAchse bei Tlo der Gesamtstrom negativ wird. Der geradlinige Kurvenzug besitzt z. B. im Punkte eine negative Richtung Bei einer Abnahme des Heizstromes verläuft der Kurvenzug erfahrungsgemäß flacher durch den Punkt Va, -weshalb der Absolutwert des negativen Widerstandes nach der Widerstandsrose (Abb. z) wesentlich zunimmt.
• Erfahrungsgemäß nimmt der Betrag des negativen Widerstandes zu, wenn der Heizstrom mehr und mehr abgeschwächt wird. Durch Einbau eines Regulierwiderstandes RH in den Heizkreis kann man daher diese Eigenschaft zur Abgleichung des negativen Widerstandes mit dem Übergangswiderstande benutzen. Ein Amperemeter gestattet, den Heizstrom zu überwachen.
• Als Beispiel für die Aufhebung eines Übergangswiderstandes Wo durch einen negativen Widerstand R, ist in der Abb. 3 eine Meßleitung Sr-S2, welche zum Differentialverfahren mit Spule und Kondensator in der Brücke verwandt wird, schematisch dargestellt; hierbei wird eine Äquipotentiallinie und die Richtung der zweiten Äqüipotentialfläche durch die Spule als Differentialelement eingemessen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Bestimmung von Äquipotentialfiächenund -linien, bei dem Wechselstrom dem räumlichen Leiter zugeführt und mit Sonden entnommen, wird, nach Patent 453 564 gekennzeichnet durch eine zurVerminderung odierAufhebung der hocholmiigen Widerstände, insbesondere auch der etwa in ihnen überwiegenden übergangswiderstände, dienende, einen negativen Widerstand erzeugende, gegebenenfalls Elektronenröhren enthaltende Vorrichtung im Meßkreis.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizstromstärke der Elektronenröhren als Maß für die Größe des auszugleichenden M'iderstandes, insbesondere für die Leitfähigkeit eines räumlichen Leiters, dient.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßstrom eine Mischung von reinen Sinusströmen verschiedener, gut unterscheidbarer I7,requenzen benutzt wird. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Nullpunktsregelung des Potentialunterschiedes im Anodenkreis ein Widerstandsverteiler dient.