Wynalazek dotyczy sposobu wyznacza¬ nia obecnosci ropy lub innych cennych zlóz w ziemi zapomoca elektrycznosci.Tego rodzaju sposoby stosowano juz dawniej z mniejszem lub wiekszem powo¬ dzeniem do stwierdzania obecnosci zlóz o znacznej przewodnosci elektrycznej, np. rud, znajdujacych sie w stosunkowo nie¬ wielkiej glebokosci. Równiez próbowano wyszukiwac zapomoca elektrycznosci ro¬ pe, nie osiagnieto jednakowoz dodatnich wyników.Niniejszy wynalazek umozliwia bezpo¬ srednie stwierdzenie obecnosci zlóz ropy lub innych zlóz.Teren badany zasila sie pradem przy pomocy dwóch elektrod i wyznacza sie na linji, laczacej miejsca zaglebienia elek¬ trod, punkt o potencjale posrednim, któ¬ ry znajduje sie w srodku odleglosci po¬ miedzy elektrodami, jezeli warstwy leza¬ ce pod terenem badanym, posiadaja jed¬ nakowa przewodnosc elektryczna. Prze¬ suniecie punktu o potencjale posrednim wzgledem punktu srodkowego nastepuje wskutek obecnosci zlóz o odmiennej prze¬ wodnosci elektrycznej i daje pewniejsze i dokladniejsze dane co do obecnosci takich zlóz niz wszystkie dotychczasowe sposoby.Proponowano juz sposób, pozwalajacy wyznaczac liinje ekwipotencjalne, czyli miejsca geometryczne o jednakowym po¬ tencjale. Wytwarza sie przytem pole za¬ pomoca dwóch elektrod i bada sie danyteren dwoma sondami, polaozonemi prze- „ wodmikami z galwanometrem. W ten spo- ^sób* dofokdla Elektrod mozna wyznaczyc na powierzchni terenu badanego linje ekwipo¬ tencjalne, których promien krzywizny wzrasta tern wiecej, im wiecej zblizaja sie linje jednej elektrody do linij drugiej elek¬ trody. Polozenie cennych zlóz wyznacza sie na podstawie odchylen linij ekwipoten¬ cjalnych od ich ksztaltu teoretycznego.W warunkach idealnych, przy jednako¬ wej przewodnosci wszystkich zlóz, jedna z linij ekwipotencjalnych posiada ksztalt linji prostej, przebiegajacej prostopadle do prostej, laczacej obie elektrody. Jest to lkija o srednim potencjale; linji tej nie mozna bylo wyznaczyc wyzej podanym sposobem dawniejszym, poniewaz sasied¬ nie krzywe ekwipotencjalne równiez wyda¬ ja sie proste, jesli nie rozpatruje sie tych linij na dlugosci dostatecznie wielkiej.Z tych wzgledów wspomniany sposób dawniejszy nie pozwala na wyznaczenie linji o potencjale posrednim wzgledem punktu o potencjale posrednim na linji, la¬ czacej elektrody, lub rzeczywistego poten¬ cjalu na dowolnej linji ekwipotencjalnej.Inny znany sposób polega na uzyciu elektrometru kwadrantowego bez doprowa¬ dzania pradu do terenu badanego. W ni¬ niejszym wynalazku równiez stosuje sie elektrometr kwadrantowy, jednakowoz w sposób zasadniczo rózniacy sie od sposobu wyzej wspomnianego.Wedlug innego dawniejszego sposobu próbowano w odpowiednich miejscach li¬ nij ekwipotencjalnych okreslic spadek na¬ piecia prostopadle do linji i ewentualnie oznaczyc w zamknietym obwodzie sond ge¬ stosc pradu w ziemi. Jednakowoz wyzna¬ czenie punktu o potencjale posrednim, znajdujacego sie na linji, laczacej elektro¬ dy, bylo równiez niemozliwe.Wedlug innego sposobu wreszcie roz¬ mieszcza sie elektrody w taki sposób, iz powstaje skomplikowany uklad linji ekwi¬ potencjalnych o symetrji wielorakiej. W ten sposób maja wystapic wyrazniej od¬ chylenia w przebiegu linij, wywolane o- becnoscia zlóz. Wnioskowanie o obecnosci zlóz na podstawie nieprawidlowego prze¬ biegu linij ekwipotencjalnych jest bardzo niepewne. Wedlug tego sposobu równiez nie mozna bylo wyznaczyc punktu o po¬ tencjale posrednim na linji laczacej elek¬ trody.Sposób wedlug niniejszego wynalazku rózni sie od wszelkich znanych sposobów i polega na tern, ze wyznacza sie bezpo¬ srednio punkt o potencjale posrednim, le¬ zacy na linji, laczacej dwie elektrody; po¬ tencjal tego punktu nie zmienia sie przy przerwaniu (zaniku) pradu, którym zasila sie teren badany.Do tego celu stosuje sie w mysl wy¬ nalazku dwie sondy, z których jedna umie¬ szcza sie w miejscu oddalonem od terenu badanego na taka odleglosc, iz jej poten¬ cjal nie zmienia sie wskutek pradu, prze¬ plywajacego przez teren badany pomiedzy elektrodami. Druga sonde przesuwa sie wzdluz linji laczacej elektrody i wyzna¬ cza sie punkt o potencjale posrednim, od¬ powiadajacy potencjalowi sondy odda¬ lonej.Obie sondy polaczone sa ze soba po¬ przez galwanometr.Do przeprowadzenia sposobu wedlug wynalazku mozna zastosowac elektrometr kwadrantowy. Do przewodów, laczacych poszczególne elektrody zasilajace ze zró¬ dlem pradu, mozna wlaczyc oporniki, za- pomoca których mozna wyrównywac zmia¬ ny opornosci uziemienia elektrod.Na rysunkach uwidoczniono przyklady wykonania urzadzen, sluzacych do prze¬ prowadzenia sposobu wedlug wynalazku.Fig. 1 przedstawia zasadniczy schemat u- kladu do wyznaczania punktu o potencja¬ le posrednim; fig. 2 — rozklad linij ekwi¬ potencjalnych oraz linij sil pola elektrycz¬ nego; fig. 3 — schemat innego ukladu do •wyznaczania punktu o potencjale posred¬ nim. Na fig. 4 uwidoczniono rozklad linij sil oraz linij ekwipotencjalnych tego ukla¬ du. Na fig. 5 uwidoczniono mape badane¬ go terenu z naznaczonemu wynikami po¬ miaru.Fig. 1 przedstawia uklad, w którym w punktach A i B umieszczono dwie elektro¬ dy zasilajace, zaglebione w ziemi, Obie elektrody polaczone sa ze zródlem pradu D, które na rysunku przedstawiono jako baterje, lecz zwykle stanowi je pradnica pradu stalego.Kazda z elektrod A, B sklada sie z pewnej liczby kolców metalowych, które sa rozmieszczone na wiekszej powierzchni, np. kolistej o srednicy okolo 15 m.Praktycznie biorac, nie popelnia sie prawie bledu, jezeli za miejsce elektrody przyjmuje sie srodek tej powierzchni, na której rozmieszczone sa kolce kontakto¬ we, tembardziej, ze powierzchnia ta jest mala w porównaniu z odstepem elektrod A, B: Aby zmniejszyc opornosc styku elek¬ trod z ziemia i uniknac polaryzacji, moz¬ na teren przy elektrodach oraz przy son¬ dach nasycic roztworem odpowiedniej soli.Sonda E jest polaczona z galwanometrem G, którego drugi zacisk jest polaczony z sonda H, znajdujaca sie w wiekszem od¬ daleniu. Ta ostatnia lezy w takiem odda¬ leniu od elektrod zasilajacych A i 5, ze prad, przeplywajacy pomiedzy elektroda¬ mi A i B, nie wplywa dostrzegalnie na jej potencjal. W tym celu sonde H umieszcza sie w odleglosci równej co najmniej 5-cio krotnej odleglosci wzajemnej elektrod A i B.Sonde E prowadzi sie wzdluz linji A—B, celem wyznaczenia na tej linji punktu o potencjale posrednim. Na sche¬ macie wedlug fig. 2 punkt ten znajduje sie w miejscu przeciecia sie linji sredniego potencjalu Po z odcinkiem A — B: Jezeli teren badany posiada az do znacznej glebokosci jednakowa przewod¬ nosc wlasciwa, to punkt przeciecia sie li¬ nji Po z linja A—B znajduje sie w punk¬ cie C na srodku prostej A—B. JezeK na¬ tomiast w terenie znajduja sie zloza o odmiennej przewodnosci, wówczas punkt o potencjale posrednim przesuwa sie od punktu srodkowego C w kierunku jednej z elektrod A, B (fig. 1).Wskutek blizej nieznanych przyczyn naturalnych, powodujacych tworzenie sie bladzacych pradów ziemnych, potencjal ziemi przy sondzie oddalonej H jest róz¬ ny naogól od potencjalów punktu na od¬ cinku A—B% nawet jezeli pomiedzy punk¬ tami A \ B nie wytwarza sie sztucznie róznicy potencjalów. Jesli sondy E i H oddalone sa od siebie o mniej wiecej 15 km, wówczas róznica ich potencjalów mo¬ ze wynosic czesto okolo 100 mv, a nawet wiecej.Przeszkody, wynikle z tej róznicy po¬ tencjalów ziemi, mozna usunac przez za¬ stosowanie ukladu kompensacyjnego z po¬ tencjometrem. Potencjometr F ustawia sie tak, ze na zaciskach galwanometru G istnieje napiecie wyrównawcze.Gdy zatem elektroda probiercza E znajduje sie w punkcie o potencjale po¬ srednim, a prad, plynacy miedzy punkta¬ mi A i B, przerwac albo odwrócic, to gal- wanometr nie wykazuje znaczniejszego odchylenia.Do przerywania i odwracania pradu, przeplywajacego pomiedzy elektrodami A i B, sluzy przelacznik R, wprawiany w ruch zapomoca silnika.W ukladzie wedlug fig. 1 nalezy pro¬ wadzic sonde E wzdluz odcinka A—B az do wyznaczenia punktu o potencjale po¬ srednim, poczem nalezy zmierzyc odstep tego punktu od srodka C odcinka A—B.Na fig. 2 przedstawione sa linje ekwipo- tencjalne Pa1, Pa2.... Pb1, Pb2 i Po terenu o jednakowej przewodnosci. Przecinaja sie one pod1 prostym katem z linjami sil — 3 —ao1, ao21 które przechodza przez ziemie pomiedzy punktami A i B.Punkt sredniego potencjalu na odcin¬ ku A—B mozna w mysl wynalazku takze wyznaczyc przez bezposrednia obserwacje róznic potencjalu, wystepujacych w po¬ szczególnych punktach odcinka, przy prze¬ puszczaniu i przerywaniu pradu miedzy elektrodami A i B. Do celu tego uzywa sie elektrometru kwadrantowego. Sposób we¬ dlug wynalazku polega na tern, ze naj¬ pierw laczy sie wszystkie cztery kwadran- ty elektrometru z ziemia w tym punkcie, którego potencjal nalezy oznaczyc, i to w czasie, gdy miedzy punktami A i B prad nie przeplywa. Nastepnie oddziela sie od ziemi jedna pare kwadrantów i wlacza sie prad do obwodu elektrod A i B. Jesli ba¬ dany punkt nie jest punktem o potencjale posrednim, to elektrometr odchyli sie.Wychylenie nie nastepuje, gdy sie natrafi na punkt o potencjale posrednim.Wynalazek niniejszy mozna równiez zastosowac do badania pola elektryczne¬ go o symetrji wielorakiej, która posiada dwie linje potencjalu posredniego, przeci¬ najace sie pod prostym katem.Na fig. 3 uwidoczniono urzadzenie do otrzymania pola elektrycznego, posiadaja¬ cego takie dWie linje potencjalu posred¬ niego Pa i Pb (fig. 4), przecinajace sie w punkcie o posrednim potencjale. Punkt ten lezy w punkcie srodkowym C pola wzbu¬ dzonego, jezeli teren badany posiada jed¬ nakowa przewodnosc, w przeciwnym razie lezy on poza punktem C.Cztery elektrody zasilajace A, AA, B, BB umieszczone sa w wierzcholkach kwa¬ dratu. Elektrody przeciwlegle sobie A i AA lub B i BB, lezace na tej samej przekatni, sa tej samej biegunowosci. Do przewodów, laczacych poszczególne elektrody zasila¬ jace z odpowiedniemi biegunami zródla pradu D, wlaczone sa oporniki R, nasta¬ wiane tak, aby natezenie pradu we wszyst¬ kich elektrodach bylo jednakowe. Celem u- latwienia takiej regulacji w przewody do¬ prowadzajace wlaczone sa oporniki R', których opornosci sa równe; oporniki te sa polaczone z zaciskami galwanometru GA.Galwanometr nie wykazuje odchylenia, gdy przez oporniki R' przeplywaja prady o jednakowem natezeniu. Przez nastawia¬ nie oporników R mozna wyrównywac zmia¬ ny opornosci styku poszczególnych elek¬ trod zasilajacych z ziemia.Fig. 5 przedstawia mape terenu badane¬ go U o szerokosci 9 km i dlugosci 12 kin.Punkty C sa punktami srodkowemi po¬ szczególnych pól badanych terenu o wiel¬ kosci np. 3 km razy 3 km. Punkty C sa punktami srodkowemi drugiej grupy pól badanych, przykrywajacych pola pierw¬ sze. Strzalki V w punktach C i C wyka¬ zuja wielkosc i kierunek przesuniecia punktu o potencjale posrednim wobec punktów srodkowych C i C. Z kierunku i wielkosci tych strzalek mozna wnioskowac o polozeniu zloza W, np. piasku z olejem skalnym, wykazujacego przewodnosc od¬ mienna od przewodnosci zlóz sasiednich.Celem dokladniejszego stwierdzenia mozna jeszcze wyznaczyc punkty o poten¬ cjale posrednim na prostych, przecinaja¬ cych zloze W. Taka prosta 10—10 jest u- widoczniona na fig. 5. Punkty C2 sa punk¬ tami srodkowemi pól badanych, a strzalki V1 wykazuja znalezione przesuniecia punktu o potencjale posrednim. PL