DE490910C - Verfahren zur Bestimmung des magnetischen Vektors der kuenstlich erzeugten Erdstroeme nach Groesse und Richtung bei geophysikalischen Untersuchungen mittels Wechselstroeme, bei welchem allein die Groesse und Richtung der Erdstromkomponente gemessen wird - Google Patents

Description

• Verfahren zur Bestimmung des magnetischen Vektors der künstlich erzeugten Erdströme nach Größe und Richtung bei geophysikalischen Untersuchungen mittels Wechselströme, bei welchem allein die Größe und Richtung der Erdstromkomponente gemessen wird Führt man dem Untergrund zum Zweck der geophysikalischen Erderforschung in irgendwelcher Weise Wechselströme geeigneter Frequenz zu, so mißt man die Richtung und die Stärke des elektromagnetischen Feldes an den einzelnen Meßpunkten bisher in zweierlei Weise. Nach dem einen Verfahren wird eine Ringspule um eine in ihrer eigenen oder in einer parallelen Ebene liegenden Achse gedreht und die Lage der Achsre so lange im Raume verändert, bis die Induktion der Spule in jeder Stellung derselben praktisch Null ist. Dann stimmt die Lage der Drehachse mit der Richtung des magnerx= scher Vektors überein. Die zweite Methode stellt die Richtung des Vektors als Schnittgerade zweier Ebenen -in der Weise fest, daß zuerst durch Einstellung des Minimums der Induktion bei vertikal stehender Spule diejenige Vertikalebene bestimmt wird, in welcher der Vektor liegt. Hierauf wird die Spule um 9o° um die vertikale Achse und dann um eine horizontale Achse wiederum in die Minimumstellung der Induktion gedreht und die Lage der Spulenebene in der Minimumstellung festgelegt. Die Schnittgerade beider Ebenen ist die Richtung des Vektors. Die Induktionsmessung erfolgt in beiden Fällen so, daß die Spulen senkrecht zur Richtung des Vektors gestellt und die Induktionsstärken gemessen werden.
• Bei den üblichen Anordnungen für elektrische Bodenforschungen setzt sich das magnetische Feld des Untergrundstromes im wesentlichen aus zwei Komponenten zusammen, nämlich .einer vertikalen, vom Stromzuleitungskabel der Elektroden herrührenden Komponente und einer horizontalen, die vom Untergrundstrom herrührt. Sind im Untergrund Körper vorhanden, die eine Änderung in der Stromdichteverteilung des Untergrundes hervorrufen, so kommen diese Änderungen ganz überwiegend in der Horizontalkomponente des magnetischen Feldes zum Ausdruck. überall da im Meßgelände, wo die Vertikalkomponente des Feldes nicht wesentlich kleiner ist als die Horizontalkomponente, können die meist kleinen Änderungen der Horizontalkomponente durch die starke Vertikalkomponente leicht verdeckt werden. Es ist daher bekanntlich zweckmäßig, die Untersuchung des magnetischen Feldes auf die parallel zur Oberfläche gerichtete Erdstromkomponente nach Größe und Richtung zu beschränken, indem z. B. mit einem aus drei beweglichen Spulen bestehenden Rahmen die Größe und Richtung der Erdstromkomponente allein gemessen werden. Da hierbei die Vertikalkomponente des Feldes, die von den Stromzuleitungen zu den Elektroden herrührt, wirkungslos bleibt, so ist es möglich, in dieser- Weise das magnetische Feld des Untergrundstromes auch in der näheren ebenso wie in der weiteren Umgebung der Kabelzuleitungen zu untersuchen. Diese Methode hat indessen den prinzipiellen Nachteil der experimentell schvwierigen Bestimmung der Stärke der Horizontalkomponente.
• Die Erfindung betrifft ein mit diesem Nadhteil nicht behaftetes einfaches Verfahren zur Bestimmung des magnetischen Vektors der künstlich erzeugten Erdströme nach Größe und Richtung bei geophysikalischen Untersuchungen mittels Wechselströmen, bei welchem allein, die Größe und Richtung der Erdstromkomponente gemessen wird; erfindungsgemäß wird bei diesem Verfahren das Verhältnis der Stärke der Horizontalkomponente und der Vertikalkomponente bestimmt. Diese Bestimmung ist durch eine Nulleinstellung der Induktionsspule möglich. Nennt man die Vertikalkomponente A, die Horizontalkomponente B, so läßt sich immer ein Winkel zwischen der Ebene der Induktionsspule und der Vertikalen finden, für welchen die Gleichung A # sin a = B # cos, a oder tg a - B/A erfüllt ist. Die Vertikalkomponente .A läßt sich rechnerisch mit Hilfe des Biot-Savartschen Gesetzes aus der Stromstärke im Zuleitungskabel für jeden Meßpunkt berechnen. Damit ist aber auch die Stärke der Horizontalkomponente berechenbar.
• Die Apparatur zur Ausführung der Messung kann die gleiche wie bei den seither üblichen 1VIethoden sein..

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Bestimmung des magnetischen Vektors der künstlich erzeugten Erdströme nach Größe und Richtung bei geophysikalischen Untersuchungen n-z;ittel's Wechselströmen, bei welchem allein die Größe und .Richtung der Erdstromkomponente gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Stärke der Horizontal- und der Vertikalkomponente bestimmt wird.