RU176263U1

RU176263U1 - DEVICE FOR ELECTROMAGNETIC EXPLORATION AND MEASUREMENT OF BACKGROUND ELECTROSTATIC FIELD IN THE EARTH BIOSPHERE

Info

Publication number: RU176263U1
Application number: RU2017129081U
Authority: RU
Inventors: Владимир Алексеевич Некрасов
Original assignee: Владимир Алексеевич Некрасов
Priority date: 2017-08-15
Filing date: 2017-08-15
Publication date: 2018-01-15

Abstract

Полезная модель устройства относится к измерительной технике и может быть использована для обнаружения изменения природного (фонового) электростатического поля в биосфере Земли.A useful model of the device relates to measuring technique and can be used to detect changes in the natural (background) electrostatic field in the Earth's biosphere.

Сущность заявленного решения заключается в том, что устройство содержит чувствительный элемент, выполненный в виде антенны, усилитель, модулятор, промежуточный усилитель, демодулятор, генератор, с первого по пятый интеграторы, микроконтроллер с программой для обработки данных, жидкокристаллический дисплей, коммутатор, дополнительный индикатор в виде линейки светодиодов. The essence of the claimed solution lies in the fact that the device contains a sensitive element made in the form of an antenna, an amplifier, a modulator, an intermediate amplifier, a demodulator, a generator, first to fifth integrators, a microcontroller with a data processing program, a liquid crystal display, a switch, an additional indicator in a line of LEDs.

Технический результат полезной модели заключается в повышении точности и обеспечении возможности определения статических электрических полей Земли. 1 ил.

The technical result of the utility model is to increase accuracy and provide the ability to determine the static electric fields of the Earth. 1 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована для обнаружения изменения природного (фонового) электростатического поля в биосфере Земли.The proposed utility model relates to measuring technique and can be used to detect changes in the natural (background) electrostatic field in the Earth's biosphere.

Известны средства и методы измерения электрических полей Земли - в частности SU 717688, G01V 3/08, 1980; СА 2531801, G01V 3/08; US 2006055410, G01V 3/08, 2006; RU 2119680, G01V 3/08, 1998; RU 2304793 С1, G01V 3/08, 2007.Known means and methods of measuring the electric fields of the Earth - in particular SU 717688, G01V 3/08, 1980; CA 2531801, G01V 3/08; US2006055410, G01V 3/08, 2006; RU 2119680, G01V 3/08, 1998; RU 2304793 C1, G01V 3/08, 2007.

Технический результат полезной модели заключается в повышении точности и обеспечении возможности определения статических электрических полей Земли.The technical result of the utility model is to increase accuracy and provide the ability to determine the static electric fields of the Earth.

Прототипом полезной модели является устройство (патент РФ 2304793, G01V 3/08, 2007), предназначенное для электромагнитной разведки пространства в рамках биосферы Земли на разных высотах, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде антенны и соединенный с усилителем, модулятор, вход которого соединен с выходом усилителя, промежуточный усилитель, вход которого соединен с выходом модулятора, демодулятор, вход которого соединен с выходом промежуточного усилителя, генератор, один выход которого соединен с дополнительным входом модулятора, а второй выход генератора соединен с дополнительным входом демодулятора, первый интегратор, вход которого соединен с выходом демодулятора, второй интегратор, вход которого соединен с выходом первого интегратора, третий интегратор, вход которого соединен с выходом второго интегратора, выход третьего интегратора соединен со стрелочным индикатором и с коммутатором, выход коммутатора соединен с четвертым интегратором, выход которого соединен с входом первого интегратора и входом пятого интегратора, в состав коммутатора входит кнопка включения устройства в работу, а выход пятого интегратора соединен с дополнительным индикатором. В качестве дополнительного индикатора применяется линейка светодиодов.The prototype of the utility model is a device (RF patent 2304793, G01V 3/08, 2007) designed for electromagnetic reconnaissance of space within the Earth's biosphere at different heights, containing a sensitive element made in the form of an antenna and connected to an amplifier, a modulator, the input of which is connected to the output of the amplifier, an intermediate amplifier, the input of which is connected to the output of the modulator, a demodulator, the input of which is connected to the output of the intermediate amplifier, a generator, one output of which is connected to an additional input of the modulator, the second output of the generator is connected to the additional input of the demodulator, the first integrator, the input of which is connected to the output of the demodulator, the second integrator, the input of which is connected to the output of the first integrator, the third integrator, the input of which is connected to the output of the second integrator, the output of the third integrator is connected to the dial indicator and switch, the switch output is connected to the fourth integrator, the output of which is connected to the input of the first integrator and the input of the fifth integrator, the switch includes a button on device to work, and the output of the fifth integrator is connected to an additional indicator. As an additional indicator, a line of LEDs is used.

Заявленное устройство отличается от прототипа тем, что сигнал с третьего интегратора поступает на микроконтроллер, затем обработанные значения выводятся на жидкокристаллический дисплей, при этом измерения производятся в автоматическом режиме дважды, а в процессе обработки программой на микроконтроллере усредняются по двум последовательно полученным значениям.The claimed device differs from the prototype in that the signal from the third integrator is fed to the microcontroller, then the processed values are displayed on the liquid crystal display, while the measurements are performed automatically twice, and during processing by the program on the microcontroller are averaged over two successively obtained values.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для электромагнитной разведки и измерения фонового электростатического поля в биосфере Земли.The drawing shows a structural electrical diagram of a device for electromagnetic exploration and measurement of the background electrostatic field in the Earth's biosphere.

Устройство для электромагнитной разведки и измерения фонового электростатического поля в биосфере Земли содержит антенну 1, усилитель 2, модулятор 3, промежуточный усилитель 4, демодулятор 5, первый интегратор 6, второй интегратор 7, генератор 8, третий интегратор 9, коммутатор 10, четвертый и пятый интеграторы 11 и 12 соответственно, микроконтроллер 13, жидкокристаллический дисплей 14 и светодиодный индикатор 15.A device for electromagnetic exploration and measurement of the background electrostatic field in the Earth’s biosphere contains an antenna 1, amplifier 2, modulator 3, intermediate amplifier 4, demodulator 5, first integrator 6, second integrator 7, generator 8, third integrator 9, switch 10, fourth and fifth integrators 11 and 12, respectively, a microcontroller 13, a liquid crystal display 14 and an LED indicator 15.

Устройство для электромагнитной разведки и измерения фонового электростатического поля в биосфере Земли работает следующим образом. Изменение статического электрического поля в биосфере Земли можно зафиксировать на границах областей различного фазового состояния, связанного с избыточным уплотнением или разрежением природных сред. Для получения более точных данных при картировании электростатических полей целесообразно производить измерения с данным устройством в дни, когда геомагнитная обстановка достаточно спокойная. Для начального замера выбирается место в биосфере, где показания прибора, выводимые на жидкокристаллический дисплей 14, мало изменяются как при небольшом перемещении антенны устройства горизонтально над поверхностью грунта, так и по высоте. В начале движения антенны 1 и при измерениях и выборе места начала движения необходимо произвести обнуление входного сигнала с помощью выключения прибора при помощи кнопки в коммутаторе 11. Поскольку производится измерение электростатического поля, желательно в процессе измерения перемещать антенну 1 с постоянной скоростью. Наводимый в антенне 1 сигнал усиливается усилителем 2 и поступает на модулятор, 3 после которого сигнал усиливается промежуточным усилителем 4 и демодулируется демодулятором 5 (принцип супергетеродина). Далее сигнал поступает на цепь интеграторов 6, 7, 9, на которых происходит снятие помех, обусловленных внешним электромагнитным полем (нестатическим), обрабатывается микроконтроллером и выводится на жидкокристаллический дисплей 14, показания которого (резкое увеличение сигнала) являются показателем пересечения границы между областями различных фазовых состояний в пространстве биосферы. Скорость нарастания значения выходного сигнала зависит от структуры границы, которые могут существенно различаться по мощности, что необходимо учитывать при картировании исследуемых участков. С помощью компаса, входящего в состав устройства, определяют направление границ относительно сторон света. Интеграторы 11 и 12 служат для получения численных значений величины поля. По величине резкого возрастания показаний на индикаторах (14 и 15) в границах измеряемой области определяется интенсивность излучения. После появления резкого изменения показаний на индикаторах 14 и 15 в процессе перемещения антенны 1 в биосфере ее возвращают назад, устанавливают «нулевое» начальное условия замера и начало движения, отступают на 0,5-1 м назад, и делают два-три шага (на 1-1,5 метра) вправо или влево, затем снова начинают процедуру замера до новой регистрации границы зоны. В результате трех-четырех замеров определяют нахождение середины зоны и ее размеры.A device for electromagnetic exploration and measurement of the background electrostatic field in the biosphere of the Earth works as follows. A change in the static electric field in the Earth’s biosphere can be fixed at the boundaries of regions of different phase states associated with excessive compaction or rarefaction of natural media. To obtain more accurate data when mapping electrostatic fields, it is advisable to take measurements with this device on days when the geomagnetic situation is quite calm. For the initial measurement, a place is selected in the biosphere, where the readings displayed on the liquid crystal display 14 do not change much with a slight movement of the device’s antenna horizontally above the ground, or in height. At the beginning of the movement of the antenna 1 and when measuring and choosing the location of the beginning of the movement, it is necessary to zero the input signal by turning off the device using the button in the switch 11. Since the electrostatic field is measured, it is advisable to move the antenna 1 at a constant speed during the measurement. The signal induced in antenna 1 is amplified by amplifier 2 and fed to a modulator, 3 after which the signal is amplified by intermediate amplifier 4 and demodulated by demodulator 5 (superheterodyne principle). Next, the signal is fed to a chain of integrators 6, 7, 9, where interference caused by an external electromagnetic field (non-static) is removed, is processed by a microcontroller and displayed on a liquid crystal display 14, the readings of which (a sharp increase in the signal) are an indicator of the border crossing between areas of different phase states in the space of the biosphere. The slew rate of the output signal depends on the structure of the boundary, which can vary significantly in power, which must be taken into account when mapping the studied areas. Using a compass, which is part of the device, determine the direction of the borders relative to the cardinal points. Integrators 11 and 12 are used to obtain numerical values of the field. The magnitude of the sharp increase in the readings on the indicators (14 and 15) within the boundaries of the measured region determines the radiation intensity. After a sharp change in the readings on indicators 14 and 15 in the process of moving the antenna 1 in the biosphere, it is returned back, set the “zero” initial measurement conditions and the beginning of movement, back 0.5-1 m back, and take two or three steps (on 1-1.5 meters) to the right or left, then the measurement procedure starts again until the new registration of the zone border. As a result of three to four measurements, the location of the middle of the zone and its size are determined.

Для поиска границ областей с разной интенсивностью излучения необходимо проводить настройку системы усиления усилителя 2.To search for the boundaries of regions with different radiation intensities, it is necessary to tune the gain system of amplifier 2.

Обнаружение границ зон - областей различного фазового состояния, связанного с избыточным уплотнением или разрежением природных сред, является актуальным в целях проведения первичной профилактики заболеваний у населения, например при выборе участков под застройку зданий и сооружений, для правильной их привязки к местности с учетом расположения неблагоприятных природных сред, постоянное влияние которых на биологические объекты может обладать патогенным характером.The detection of the boundaries of zones - areas of different phase states associated with excessive compaction or rarefaction of natural environments, is relevant for the primary prevention of diseases in the population, for example, when choosing sites for the development of buildings and structures, for their correct binding to the terrain, taking into account the location of adverse natural environments whose continuous influence on biological objects may have a pathogenic character.

Claims

1. Device for electromagnetic reconnaissance and measurement of the background electrostatic field in the Earth’s biosphere, containing a sensing element made in the form of an antenna and connected to an amplifier, a modulator, the input of which is connected to the output of the amplifier, an intermediate amplifier, the input of which is connected to the output of the modulator, a demodulator, an input which is connected to the output of the intermediate amplifier, a generator, one output of which is connected to an additional input of the modulator, and the second output of the generator is connected to an additional input of the demodule ora, the first integrator, the input of which is connected to the output of the demodulator, the second integrator, the input of which is connected to the output of the first integrator, the third integrator, the input of which is connected to the output of the second integrator, the output of the third integrator is connected to the input of the microcontroller, from which the software value is displayed on the liquid crystal display -processed signal, the output of the third integrator is also connected to the switch, the output of the switch is connected to the fourth integrator, the output of which is connected to the input of the first integrator Operations and fifth input of the integrator, in the switch device includes a button switch operation, and the output of the fifth integrator is connected with a line LED.

2. The device according to p. 1, characterized in that to increase the accuracy of measurements, measurements are made twice in automatic mode, while the average value of the program is displayed on the liquid crystal display.