DE892490C

DE892490C - Method and device for electrical soil investigation

Info

Publication number: DE892490C
Application number: DEC1902D
Authority: DE
Inventors: M Marcel Schlumberger
Original assignee: Compagnie Generale de Geophysique SA
Current assignee: CGG SA
Priority date: 1942-03-12
Filing date: 1943-03-10
Publication date: 1953-10-08

Description

Verfahren und Vorrichtung zur elektrischen Bodenuntersuchung Die bisher angewandten Verfahren für die elektrische Bodenuntersuchung arbeiten mit Messungen des spezifischen Widerstandes im Gelände, indem sie entweder absichtlich einen Strom in den Boden einführen oder die Erdströme studieren. Die Messungen des spezifischen Widerstandes durch absichtliche Einführung eines Stromes in den Boden gehen in folgender Weise vor sich: A1 an läßt zwischen zwei mit zudem Boden verbundenen Elektroden, die sich in einem mehr oder weniger großen Abstand (zwischen einigen Metern und mehreren Kilometern) voneinander befinden, einen Gleich- oder Wechselstrom übergehen and mißt die Potentialdifferenz, die durch diesen Strom zwischen zwei anderen, ebenfalls in den Boden eingeführten und an geeigneten Stellen angebrachten Elektroden entsteht. Die so gemessene Potentialdifferenz hängt von den durchschnittlichen elektrischen Eigenschaften tdes Untergrundes in einem Querschnitt ab, dessen Stärke von der Oberfläche aus gerechnet um so größer ist, je größer der Abstand zwischen den Einführelektroden gewählt ist, und selbst noch größer.Method and device for electrical soil investigation So far applied methods for the electrical soil investigation work with measurements the resistivity in the field by either deliberately applying a current insert into the ground or study the earth currents. The measurements of the specific Resistance by deliberately introducing a current into the ground can result in the following Way in front of you: A1 on leaves between two electrodes connected to the ground, which are at a greater or lesser distance (between a few meters and several kilometers) from each other, pass a direct or alternating current and measures the potential difference created by this current between two others, too Electrodes introduced into the ground and attached to suitable locations are created. The potential difference measured in this way depends on the average electrical Properties of the subsurface in a cross-section, the thickness of which depends on the surface calculated, the greater the distance between the insertion electrodes is chosen, and even bigger.

Will man mit diesem Verfahren die Struktur des Untergrundteiles erreichen, der sich in großer, beispielsweise mehrere Kilometer betragenden Tiefe befindet, so muß man Aussendeelektroden verwenden, die sich in sehr großem Abstand voneinander befinden, beispielsweise im Abstand von etwa IO Kilometern. Man begegnet jedoch dann bei der Messung der zwischen den Meßelektroden entstandenen Potentialdifferenz Schwierigkeiten, die einerseits vom dauernden Vorhandensein der - Erdströme oder vagabundierenden Ströme und andererseits von der Langsamkeit der Einstellung einer beständigen Strombelastung als Folge des Slkineffektes herrühren. If you want to achieve the structure of the underground part with this method, which is at a great depth, for example several kilometers, so you have to use emitting electrodes, which are at a very large distance from each other are located, for example at a distance of about 10 kilometers. However, one encounters then when measuring the potential difference created between the measuring electrodes Difficulty that on the one hand from the permanent presence of the - Earth currents or stray currents and on the other hand from the slowness of the Adjustment of a constant current load as a result of the slip effect.

Die Erdströme rufen nun zwischen den Meßelektroden eine Potential differenz d V1 hervor, die sich von Augenblick zu Augenblick ändert und der sich die durch Einführung des Stromes künstlich geschaffene Potentialdifferenz d V2 nur überlagert. The earth currents now call a potential between the measuring electrodes difference d V1, which changes from moment to moment and which changes only the potential difference d V2 created artificially by the introduction of the current superimposed.

Da die Aussendeelektroden weit entfernt sind und die Stärke des abgegebenen totalen Stromes auf einen Wert begrenzt ist, ,den man praktisch nicht überschreiten kann, nimmt der Wert A V2 die gleiche Größenordnung wie d Vj an oder fällt auch viel kleiner aus.Since the emitting electrodes are far away and the strength of the emitted total current is limited to a value which can practically not be exceeded can, the value A V2 assumes the same order of magnitude as d Vj or falls much smaller.

Dieser Nachteil würde weniger schwerwiegend sein, wenn sich der Wert j V2 im Augenblick des Schließens des Sendestromes sofort auf einen festgelegten Wert einstellen würde. Man hätte dann nur den Absatz im Verlauf festzustellen, der bei dieser Schließung entsteht. Es verhält sich jedoch nicht so. Infolge des Skineffektes nimmt der Wert A V2 seinen Belastungswert erst am Ende einer gewissen Zeit ein, die um so größer ist, je größer die Abgabeeinrichtung und je leitender das Gelände ist. Der Absatz im Verlauf von A geht deshalb in eine mehr oder weniger ausgeglichene Änderung über, die sich nicht leicht von den zufälligen, aus den Erdströmen herrührenden Änderungen zfVt unterscheidet, wenn der Abstand der Elektroden einen bestimmten Wert erreicht. This disadvantage would be less severe if the value was up j V2 at the moment of closing the transmission stream immediately to a specified one Would adjust value. One would then only have to determine the paragraph in the course of the at this closure arises. However, it is not so. As a result of the skin effect the value A V2 only takes its stress value at the end of a certain time, which is the larger, the larger the delivery facility and the more conductive the site is. The paragraph in the course of A therefore changes to a more or less balanced one Changes over which are not easily derived from the accidental ones arising from the earth currents Changes zfVt differentiates when the distance between the electrodes is a certain Value reached.

Um nun ,die Verdeckung durch den Erdstrom auszugleichen, wurde die Durchführung der Messungen mit Wechselstrom vorgeschlagen. Die Meßapparate sind dann nicht mehr empfindlich für z1 V1 und geben nur j V2 an. Dieser Vorschlag bedeutet jedoch den Ersatz einer Schwieribtkeit durch eine Unmöglichkeit. Der gleiche Skineffekt drängt den Rückstrom in einer Zone des Geländes nahe beim Albgabekabel zusammen, und zwar um so näher, je größer ,die Frequenz und je leitender das Gelände ist. Man kann nun die Abgabeelektroden, soweit man will, voneinander entfernen, der Strom erreicht praktisch bei einer Frequenz von 50 Schwingungen in der Sekunde und einem Gelände von 10 Ohm pro Meter keine größeren Tiefen als I000 m, 10 davon bleiben sogar in einem Bereich von weniger als 350 m. In order to compensate for the obscuration by the earth current, the Carrying out the measurements with alternating current is suggested. The measuring devices are then no longer sensitive to z1 V1 and only specify j V2. This suggestion means but the replacement of a difficulty with an impossibility. The same skin effect compresses the return current in a zone of the terrain close to the Albgabekabel, and the closer, the greater the frequency and the more conductive the terrain. You can now remove the delivery electrodes from one another as far as you want, the current achieved practically at a frequency of 50 oscillations per second and one Terrain of 10 ohms per meter no greater than 1000 m, 10 of which remain even in a range of less than 350 m.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, hat man bereits vorgeschlagen (vgl. französische Patente 766 744, 855 30I und 855 7I9 der gleichen Patentinhaberin), jede Abgabe von künstlichem Strom zu unterlassen und die spezifischen elektrischen Widerstände der verschiedenen Gelände dadurch zu vergleichen, ,daß man ihre Wirkungen auf das Potential j V1 feststellt, von dem oben die Rede gewesen ist. Man ckann hieraus Folgerungen auf die durchschnittliche Zusammensetzung der Ablage rungsgelände bis zu einer sehr großen Tiefe ziehen. In order to avoid these difficulties, it has already been proposed (see French patents 766 744, 855 30I and 855 7I9 of the same patent holder), to refrain from any delivery of artificial electricity and the specific electrical Compare the resistances of the various terrains by looking at their effects on the potential j V1 that was mentioned above. You can from this, conclusions on the average composition of the storage area pull to a very great depth.

Wenn auch diese Verfahren in der Praxis sehr anpassungsfähig und sehr nützlich sind, gestatten sile doch nur einen Vergleich der spezifischen Widerstände, führen aber nicht zu absoluten Messungen. Sie gestatten auch in sehr unbequemer Weise den Änderungen der Geländeeigenschaften mit der Tiefe zu folgen. Even if these procedures are very adaptable and in practice are very useful, they only allow a comparison of the specific resistances, but do not lead to absolute measurements. They also allow in very uncomfortable Way to follow changes in terrain characteristics with depth.

Man kam deshalb auf die Aufgabe der Messung von d V2 zurück und schlug hierfür die Ausnutzung von Gleichstrom nach vorheriger Kompensation der Erdströme vor. Diese Kompensation ist jedoch in der Praxis ziemlich schwer genau durch führen. Die Erfindung soll deshalb die -Durchftihrung ,der Messung des spezifischen Widerstandes sogar mit Sendeelektroden für den Strom, die mehrere Kilometer voneinander entfernt sind, sehr einfach durchführen lassen, wobei sie außerdem die Prüfung der Gelände durch die Erdströme gestattet. We therefore returned to the task of measuring d V2 and suggested for this purpose the use of direct current after previous compensation of the earth currents before. However, this compensation is quite difficult to carry out precisely in practice. The invention is therefore intended to carry out the measurement of the specific resistance even with transmitter electrodes for the electricity that are several kilometers apart can be carried out very easily, and they also test the terrain permitted by the earth currents.

Zu dem Zweck besteht das Verfahren nach der Erfindung im wesentlichen darin, daß man in den Boden mit Hilfe von zwei Sendeelektroden einen periodisch wechselnden Strom eintreten läßt, dessen Wechselperiode mindestens mehreren Sekunden entspricht, um während einer genügend langen Zeit (von mehreren Minuten, ja bis zu einer halben Stunde und mehr) ;gleichzeitig die zwischen einem oder mehreren Meßelektrodenpaaren, die an geeigneten Stellen in den Boden eingeführt sind, erzeugten Potentialdifferenzen zu registrieren und ihre Aufzeichnungen zu analysieren. To that end, the method of the invention essentially consists in that one is periodically in the ground with the help of two transmitter electrodes allows alternating current to occur whose alternating period is at least several seconds corresponds to for a sufficiently long time (from several minutes, yes to half an hour and more); at the same time between one or more Pairs of measuring electrodes, which are inserted at suitable locations in the ground, generated To register potential differences and analyze their recordings.

Die so verzeichneten Schaubilder zeigen, daß sich den Wirkungen der registrierten Erdströme in jeder Halbperiode die Wirkungen überlagern, die sich aus dem Durchgang des abgegebenen Stromes zwischen den Stromsendeelektroden im einen oder im anderen Sinn ergeben. Die Prüfung dieser Schaubilder gestattet es, die verschiedenen Wirkungen zu analysieren und zu trennen und daraus Folgerungen auf den Aufbau des Untergrundes zu ziehen. Je nachdem der Skineffekt eine mehr oder weniger große Dauer haben wird, wird man nach der Erfindung mehr oder weniger große Perioden benutzen, die von einigen Sekunden bis zu 20 und 30 Sekunden und mehr betragen können. The graphs recorded in this way show that the effects of registered earth currents superimpose the effects in each half-period from the passage of the output current between the current sending electrodes in one or in the other sense. Examination of these graphs will show the various Analyze and separate effects and draw conclusions on the structure of the To pull underground. Depending on the skin effect, a more or less long duration will have, one will use more or less large periods according to the invention, which can be from a few seconds to 20 and 30 seconds and more.

Andererseits ist es wesentlich, daß, wie schon oben ausgeführt wurde, die Registrierung während einer genügend langen Zeit, die eine halbe Stunde oder auch mehr erreichen kann, fortgesetzt wird, und zwar aus folgendem Grunde: Die Erdströme wechseln bekanntlich dauernd in Größe und Richtung. Zeitweise gehen diese Änderungen langsam, zu anderen Zeiten dagegen schnell vor sich. Registriert man nun während einer genügend langen Zeit, so hat man alle Möglichkeiten, um wenigstens einen Zeitraum zu umfassen, in dessen Verlauf diese Änderungen schwach und langsam vor sich gegangen sind. Dieser Zeitraum oder diese Zeiträume sind auf den Schaubildern durch die Regelmäßigkeit der registrierten Kurven leicht zu erkennen. Gerade diese Kurven sind es, ,die besonders analysiert werden, wie nach stehend noch erläutert wird, um die Bestimmung des scheinbaren spezifischen Widerstandes des Bodens zu gestatten. Das gesamte Schaubild wird in der Folge noch benutzt für die Feststellung der Erdströme. On the other hand, it is essential that, as already stated above, the registration for a long enough time, such as half an hour or can also achieve more, is continued, for the following reason: The earth currents It is well known that they constantly change in size and direction. At times these changes go slowly, at other times, on the other hand, quickly in front of you. Register now during a long enough time so you have every opportunity to at least for a period of time in the course of which these changes were faint and slow are. This period or periods of time are indicated on the graphs by the regularity easy to recognize of the registered curves. It is precisely these curves that are special be analyzed, as will be explained below, in order to determine the apparent to allow the specific resistance of the soil. The entire graph will in the sequence still used for the determination of the earth currents.

Die Vorrichtung für die praktische Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung wird einerseits eine Gleichstromquelle umfassen, die mit zwei Stromsendeelektroden in Verbindung steht und einen Wechselschalter besitzt, der periodisch den Strom in der Leitung nach einer von vornherein festgelegten Periode umschaltet. Andererseits wird sie ein oder mehrere an sich bekannte Registriergeräte umfassen, die mit geeignet verlegten Meßelektrodenpaaren in Verbindung stehen. Nach der Erfindung können diese Registriergeräte Meßinstrumente, Galvanometer usw. der sogenannten Resonanzbauart umfassen, deren Periode gleich der Periode der Stromumkehrungen gewählt ist. The device for practicing the procedure according to the Invention will on the one hand include a direct current source with two current transmitting electrodes is in communication and has a changeover switch that periodically the current switches over in the line after a predetermined period. on the other hand it will comprise one or more recording devices known per se that are suitable with laid measuring electrode pairs are in connection. According to the invention, these Recording devices, measuring instruments, galvanometers, etc. of the so-called resonance type whose period is chosen to be equal to the period of the current reversals.

Da es sich um eine lange Periode (mehrere Sekunden) handelt; die diese Instrumente haben müssen, wird die Periode zweckmäßig mehr durch mechanische Mittel, z. B. Torsionspendel od. dgl., verwirklicht als durch elektrische Mittel (Schwingkreis). Man kann auch vorsehen, daß Instrumente dieser Resonanzbauart parallel zu Instrumenten mit sehr geringer Zeitkonstante vom Oszillographentyp gelegt werden, um die erhaltenen Registrierungen mit den verschiedenen Instrumeute vergleichen zu können. Because it is a long period (several seconds); the must have these instruments, the period becomes more expedient by mechanical ones Medium, e.g. B. Torsionspendel od. Like. Realized as by electrical means (Resonant circuit). One can also provide that instruments of this resonance type are parallel be placed on instruments with a very low time constant of the oscilloscope type, to compare the registrations obtained with the different instrument people to be able to.

Andere Eigenheiten der Erfindung ergeben sich aus der anschließenden Beschreibung, die sich auf eine besondere Anwendungsart der Erfindung bezieht. Other peculiarities of the invention result from the following Description relating to a particular application of the invention.

Fig. I zeigt schematisch eine Gesamtanordnung nach der Erfindung mit einer Stromaussendeleitung und einer Meßleitung. Fig. I shows schematically an overall arrangement according to the invention with a power transmission line and a measuring line.

Die dargestellte Anordnung ist die einfachste für die Anwendung der Erfindung. Sie wird als Beispiel, das jedoch die Erfindung nicht einschränken soll, deshalb gewählt, um den Gegenstand der Erfindung besser verständlich zu machen. The arrangement shown is the simplest for the application of the Invention. It is used as an example, but not intended to limit the invention, therefore chosen in order to better understand the subject matter of the invention.

Wie später noch ausgeführt wird, können die in der Praxis verwendeten Vorrichtungen zwei oder besser mehrere Meßleitungen besitzen, die gleichzeitig mehrere Schaubilder ergeben, die man nach den üblichen Methoden vergleichen kann, nachdem man sie nach dem Verfahren der Erfindung analysiert hat.As will be explained later, those used in practice Devices have two or more measuring lines, which are several at the same time Result in graphs that can be compared by the usual methods after it has been analyzed by the method of the invention.

Fig. 2 veranschaulicht eine beispielsweise Registrierung, die mit der in Fig. 1 erläuterten Vorrichtung gewonnen wurde. Fig. 2 illustrates an example registration associated with the device explained in FIG. 1 was obtained.

In Fig. 1 besteht die Stromsendeleitung aus einem Leiter I, der in zwei Elektroden 2 und 3 ausmündet, die in die Erde eingeführt werden sollen und deren Abstand zwischen einigen hundert Metern und mehreren Kilometern liegen kann. In Fig. 1, the power transmission line consists of a conductor I, which is in two electrodes 2 and 3 open out to be inserted into the earth and the distance of which can be between a few hundred meters and several kilometers.

4 bezeichnet eine Gleichstromquelle mit konstanter elektromotorischer Kraft und 5 einen Umpolschalter, der es gestattet, den Strom wechselweise in der Richtung 2-3 und in der Richtung 3-2 in einem Rhythmus fließen zu lassen, der beispielsweise zwischen einigen Sekunden und 30 bis 40 Sekunden liegen kann. Das Amperemeter 6 dient zur Messung der Stärke i des die Leitung durchfließenden Stromes.4 denotes a direct current source with constant electromotive Power and 5 a polarity switch that allows the current to alternate in the Direction 2-3 and in the direction 3-2 to flow in a rhythm that, for example can range from a few seconds to 30 to 40 seconds. The ammeter 6 is used to measure the strength i of the current flowing through the line.

Die Meßleitung mit den beiden Elektroden 7 und 8 bildet eine Untersuchungsleitung, die nach jeder Reihe von Messungen verschoben werden kann. In diese Leitung ist ein Registriergerät 9 für die Potentialdifferenzen eingeschaltet. Dieses Gerät kann nach der Erfindung entweder nach dem Resonanztyp gebaut sein, bei dem die Eigenperiode der beweglichen Ausrüstung gleich der Umkehrperiode des Sendestromes ist, oder im Gegenteil mit geringer Zeitkonstante arbeiten. The measuring line with the two electrodes 7 and 8 forms an examination line, which can be moved after each series of measurements. In this line is a recorder 9 switched on for the potential differences. This device can be built according to the invention either according to the resonance type, in which the natural period of the mobile equipment is equal to the reversal period of the transmit current, or im On the contrary, work with a low time constant.

Wie bereits erwähnt, zeigt Fig. 2 beispielsweise eine mit Hilfe der vorgenannten Einrichtung durch geführte Registrierung. In Fig. 2 stellt die Kurve 10 die Änderungen der Potentialdifferenzen A V dar, die in Funktion von der Zeit wirklich registriert worden sind. Kurve II zeigt die Änderungen der Potential differenzen d V1, welche registriert worden wären, wenn kein Strom durch die Elektroden I und 2 gesandt wäre, d. h. also die Änderungen der Potential differenzen, welche einzig und allein aus den Erdströmen herrühren. As already mentioned, FIG. 2 shows, for example, one with the aid of the aforementioned facility through guided registration. In Fig. 2 represents the curve 10 shows the changes in the potential differences A V as a function of time really have been registered. Curve II shows the changes in the potential differences d V1, which would have been registered if there was no current through the electrodes I and 2 would be sent, i.e. H. so the changes in potential differ, which only and come from the earth currents alone.

Schließlich zeigt Kurve 12 die Änderungen der vom Durchgang des Stromes zwischen den Elektroden 1 und 2 hervorgerufenen Potentialdifferenzen, wenn keine Erdströme vorhanden wären.Finally, curve 12 shows the changes in the passage of the current between the electrodes 1 and 2 caused potential differences, if none Earth currents would be present.

Die verschiedenen mit a, b, c, d usw. bezeichneten Absätze ,der Kurve 10 stellen sich bei der Stromumkehrungmittels des sellbsttätilgenSchalters ein. Die Abstände des Kurvenbandes zwischen den aufeinanderfolgenden Absätzen der Kurve entsprechen daher dem Rhythmus der Schaltung. Die Kurve 10 setzt sich mithin aus verschiedenlen Abschnitten A, B, C, D. . . zusammen, welche durch die vorher erwähnten Absätze a, b, c, d . . . voneinan'der getrennt sind. The various paragraphs marked a, b, c, d, etc., of the curve 10 are set when the current is reversed by means of the automatic switch. The distances of the curve belt between successive paragraphs of the curve therefore correspond to the rhythm of the circuit. The curve 10 is therefore suspended different sections A, B, C, D.. . together which by the aforementioned Paragraphs a, b, c, d. . . are separated from each other.

Die Werte d V1 sind also die registrierten Potentialdifferenzen, die aus den Erdströmen herrühren, und die Werte d V, bezeichnen <die Potentialdifferenzen, die sich aus dem Durchgang des Stromes zwischen den Elektroden 1 und 2 ergeben. Die KurvenabschnitteA, C usw. in der registrierten Kurve 10 ergeben mithin ein Maß für die Änderungen der Werte d V1 + zip2, während die Abschnitte B, D usw. die Änderungen der Werte dV,-d Yz V2 anzeigen. The values d V1 are therefore the registered potential differences, resulting from the earth currents, and the values d V, denote <the potential differences, which result from the passage of the current between electrodes 1 and 2. The curve sections A, C, etc. in the registered curve 10 thus result in a measure for the changes of the values d V1 + zip2, while the sections B, D etc. the changes of the values dV, -d Yz V2.

In Wirlçlichkeit besteht in jedem Fall eine Fehldifferenz, die sich aus ldem oben erwähnten Skineffekt ergibt. Dieser Skineffekt tritt unmittelbar nach der Umschaltung in Erscheinung, d. h. also auf dem Schaubild nach jedem Absatz Prüft man also den Verlauf der Kurve, so kann man sich leicht von den Wirkungen des Skineffektes Rechenschaft geben und den Verlauf wieder herstellen, den die registrierte Kurve haben müßte, wenn dieser Skineffekt nicht vorhanden wäre. Man kann insbesondere feststellen, um wieviel man die Gesamtheit der Abschnitte B, D usw. nach oben schieben muß, um mit den oberen Abschnitten zusammen eine Gesamtkurve zu erhalten, die so regelmäßig wie möglich verläuft. In reality, there is a false difference in each case results from the above-mentioned skin effect. This skin effect occurs immediately afterwards the switch in appearance, d. H. So checked on the diagram after each paragraph So if you look at the course of the curve, you can easily see the effects of the skin effect Give an account and restore the course that the registered curve would have to have if this skin effect were not present. One can in particular determine by how much you push all of the sections B, D, etc. upwards must in order to work with the upper sections to get an overall curve that looks like this runs regularly as possible.

Diese Arbeit wird sich leichter und genauer durchführen lassen, wenn man, wie schon erwähnt, für diese Tätigkeit die Teile des Schaubildes aus- gewählt hat, die den geringen und langsamen Änderungen der Erdströme entsprechen und durch ihren Verlauf an dieser Stelle, der sich dem Verlauf einer periodisch regelmäßigen Kurve annähert, zu erkennen sind. Infolgedessen kann man, da die Wirkungen tder Stromumkehrungen und des Skineffektes blei jeder Stromumkehrung die gleichen bleiben, Idie graphische Arbeit (Verschiebung der Abschnitte B, D usw.) auf die Gesamtheit des registrierten Schaubildes ausdehnen. This work will be easier and more accurate to do if as already mentioned, for this activity the parts of the diagram chosen which correspond to the small and slow changes in the earth currents and through its course at this point, which is the course of a periodically regular Curve approximates to be recognized. As a result, as the effects tder Current reversals and the skin effect remain the same for each current reversal, The graphic work (moving sections B, D, etc.) to the whole of the registered graph.

In den im übrigen sehr seltenen Fällen, in denen die Änderungen des Erdstromes während der Gesamtdauer der Registrierung der Schaubilder zu schnell und unregelmäßig verlaufen, um Perioden des Nachlassens der Erdstromänderungen zu erkennen, die die Analyse in einfacher Weise zulassen, würde es nach der Erfindung trotzdem möglich sein, rdas Schaubild dazu zu verwenden, um das gesuchte Ergebnis zu erzielen, vorausgesetzt, daß die Stromumkehrungen in vollkommen regelmäßigen Zeitabschnitten durchgeführt wurden. Es würde hierfür genügen, einfach die <durchschnittlichen Charakteristiken der positiven oder negativen Wechsel aufzustellen, wobei man sich auf den Durchschnitt der Charakteristiken der registrierten Wechsel stützt. Man tlçönnte so insbesondere das mittlere JV2 bestimmen, welches die gesuchte Größe darstellen wird. In the other very rare cases in which the changes to the Earth current too fast for the entire duration of the registration of the graphs and are irregular to have periods of relaxation of the earth current changes recognize that would allow the analysis in a simple manner, it would according to the invention still be possible to use the diagram to find the result you are looking for to achieve, provided that the current reversals are perfectly regular Periods of time were carried out. It would suffice for this, just the <average Establish characteristics of positive or negative alternation, whereby one is is based on the average of the characteristics of the registered bills of exchange. Man In particular, tlç could determine the mean JV2, which is the size you are looking for will represent.

Unabhängig davon und um zu den Gebrauchs-und Auslegeverfahren der Diagramme in den gebräuchlichsten Fällen zurückzukommen, wird man bei der registrierten Kurven durch Probieren gleichzeitig die Kurven II und I2 entwerfen. Beide Kurven müssen durch Addition die ursprüngliche KurveIo wieder ergeben. Man wird bei dieser Arbeit berücksichtigen, daß auf der Kurve 12 Ider Sklineifekt die Unregelmäßigkeiten ut, u2, US usw., die sämtlich gleich und abwechselnd positiv und negativ sind, hervorruft. Das Maß wider Höhe der Verschiebung r, die die Kurve in den AbschnittenB, D usw. erfahren hat, ergibt den doppelten Wert der Größe V2, die man zu messen sucht. Man entwickelt daraus nach bekannten Formeln den Wert des scheinbaren spezifischen Widerstandes des Geländes in Funktion von den entsprechenden Abständen zwischen den Elektroden 2, 3, 7 und 8. Regardless of and in order to the methods of use and interpretation of the Coming back to diagrams in the most common cases, one is registered at the Simultaneously design curves II and I2 by trial and error. Both curves must result in the original curveIo again by addition. One becomes at this Work take into account that on curve 12 I der Sklineifekt the irregularities ut, u2, US, etc., all equal and alternately positive and negative. The measure against the amount of the displacement r, which the curve in sections B, D etc. has learned, gives twice the value of the quantity V2 that one is trying to measure. Man uses known formulas to develop the value of the apparent specific resistance from this of the terrain as a function of the corresponding distances between the electrodes 2, 3, 7 and 8.

Bei der Ermittlung von d V2 hat man im gleichen Zug die Kurve tdes Erdstromes A V1 (Kurve I I) in ihrer wirklichen Form wieder hergestellt. Man kann daraus Nutzen ziehen, um diese Ströme nach den bekannten Methoden festzustellen. Hierfür wird es genügen, wenn man nicht nur über eine einzige Meßvorrichtung, sondern über zwei solcher Vorrichtungen, eine bewegliche und eine feststehende, verfügt, und die Registrierungen der Potentialdifferenzen, einerseits gemessen zwischen den Elektroden 7 und 8 und andererseits zwischen anderen Elektroden 7' und 8' einer anderen Leitung, in geigneter Anordnung vergleicht. Hierfür reicht es aus, in der oben gezeigten Weise die Registrierungen zu konstrulieren, die eingetreten wären, wenn man nicht einen periodisch umgekehrten Strom zwischen den Elektroden 2 und 3 eingebracht hätte. When determining d V2 one has the curve tdes at the same time Earth current A V1 (curve I I) is restored in its real form. One can benefit from this in order to determine these currents according to the known methods. For this it will be sufficient if one not only has a single measuring device, but rather has two such devices, one movable and one fixed, and the registrations of the potential differences, measured on the one hand between the Electrodes 7 and 8 and on the other hand between other electrodes 7 'and 8' one other line, in a suitable arrangement. For this it is sufficient in the above way of constricting the registrations that would have occurred if one does not have a periodically reversed current between the electrodes 2 and 3 would have brought in.

Aus dem Vergleich dieser Kurven kann man also in an sich bekannter Welse Auskünfte über den Aufbau des Untergrundes gewinnen. Der Vergleich der auf diese Weise ausgehend von den Erdströmen berechneten spezifischen Widerstände mit den spezifischen Wilderständen, die bei Hindurchschickung des Stromes gewonnen werden, gestattet es, die Natur des Untergrundes in veränderlichen Tiefen festzustellen. Selbstverständlich lassen sich zahlreiche Abänderungen am beschriebenen Verfahren durchführen, ohne Idaß man den Erfin!dungsgedanken verläßt. From the comparison of these curves, one can therefore in itself be more familiar Catfish gain information about the structure of the subsoil. The comparison of the on in this way based on the earth currents calculated with specific resistances the specific wild animals obtained when the river is passed through, allows to determine the nature of the subsurface at varying depths. Of course, numerous changes can be made to the method described to carry out without leaving the idea of the invention.

Nachdem man in der angegebenen Weise registrierte Messungen durchgeführt hat, kann man für eine bestimmte Zeit die Hindurchsendung von Strom in der Leitung 2-3 unterbrechen und für eine bestimmte Zeit ,die Wirkungen der Erdströme allein zwischen den Elektroden 7 und 8 bzw. 7' und 8' feststellen, so daß man die Endströme zum Vergleich heraniehen kann, die von den übrigen aus zudem Skineffekt entstehenden Unregelmäßigkeiten befreit sind. After taking registered measurements in the manner indicated one can have electricity transmitted through the line for a certain period of time 2-3 interrupt and for a certain time, the effects of the earth currents alone between the electrodes 7 and 8 or 7 'and 8', so that the final currents for comparison, the skin effect arising from the others can also be approximated Irregularities are exempt.

Die gegenseitige Anordnung verschiedener Elektroden auf der Bodenoberfläche kann vollkommen beliebig sein. Wenn die Meßelektroden zwischen den Strom'sendeelektroden angeordnet sind, könnte es außerdem Interesse bieten, entsprechend der Erfindung periodisch den Meßkreis für eine bestimmte Zeit, und zwar im Augenblick jeder Umkehrung des Sendestromes, abzutrennen, um in den Schaubildern die Spitzen ungewöhnlicher Amplitude zu unterdrücken, die sich zu ,diesem Zeitpunkt einstellen uqd zudem Skineffekt zuzuschreiben sind. The mutual arrangement of different electrodes on the soil surface can be anything. When the measuring electrodes between the current sending electrodes arranged, it could also be of interest, according to the invention periodically the measuring circuit for a certain time at the moment of each reversal of the transmission current, in order to make the peaks more unusual in the diagrams To suppress amplitudes that set themselves at this point in time and also skin effect are attributable.

Man kann sich auch des Vergleichs der mittels der Elektroden 7-8 und 7'-8' gewonnenen Kurven bedienen, um mit Genauigkeit die Schaltzeitpunkte in dem Fall zu bestimmen, daß die Lage,der Elektroden 7'-8' beispielsweise zu den Stromsendeelektroden die unmittelbare Bestimmung dieser Zeitpunkte auf dem Schaubild, das von derLeitung7'-8' geliefert wird, weniger ,deutlich erlçennen ließe als auf dem Schaubild, welches die Leitung 7-8 ergeben bat. One can also see the comparison of the electrodes 7-8 and 7'-8 'to use the curves obtained in order to determine the switching times in to determine the case that the position of the electrodes 7'-8 ', for example, to the current transmitting electrodes the direct determination of these points in time on the graph that is provided by the line 7'-8 ' delivered, would be less clear than on the diagram, which the line 7-8 surrendered asked.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Method for electrical soil investigation, characterized in that one in the ground between two at a suitable distance mutually located electrodes a periodically reversed direct current occur leaves, the period of which is at least several seconds, and sufficient for one long duration registers the potential difference between a couple or more Pairs of measuring electrodes arranged at suitable locations in the ground, as well as finally the so registered Schlaubillder analyzed.

2. Device for practicing the method according to claim I, characterized on the one hand by a direct current source connected to two current transmitting electrodes about a change switch is connected, which the current in periodically reverses the line according to a predetermined rhythm, and on the other hand by one or more recording devices that are connected to suitable Places arranged measuring electrode pairs are connected.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the recording devices Have measuring instruments, galvanometers or other apparatus of the resonance type, their Eigenperiod equal to the period of the current reversals iut, with these instruments in parallel with other instruments with small time constants of the oscilloscope type can be switched.

4. Embodiment of the method according to claim 1, characterized in that that the measuring current or currents periodically for a relatively short time at be interrupted every reversal of the transmission current.