RU2087011C1

RU2087011C1 - Geophysical exploration device

Info

Publication number: RU2087011C1
Application number: RU94005512A
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Дмитриев; В.П. Казанцев; А.М. Скляров; И.Х. Фахрутдинов
Original assignee: Казанское опытное конструкторское бюро "Союз"
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1997-08-10

Abstract

FIELD: search for minerals by electrical sounding. SUBSTANCE: device is mobile geological exploration system incorporating high-power DC current supply in the form of turbogenerator furnished complete with speed sensor, gas supply system with speed governor and primary power supply. Exploration system also has electromagnetic field radiator coupled with high-power DC current supply through switch, data receiving and processing device handling sounding results obtained. Field current regulator inserted in turbogenerator field circuit for shaping current pulse of desired waveform provides for at least two adjustable levels of current maintenance and is electrically connected to speed governor; electric circuit connecting control unit to field circuit incorporates time relay. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к геофизической разведке и может быть использовано при поисковой разведке нефти, газа, рудных и нерудных месторождений электрическим зондированием. The invention relates to geophysical exploration and can be used in prospecting exploration of oil, gas, ore and non-metallic deposits by electric sounding.

Известно устройство для геоэлектроразведки, содержащее источник постоянного тока, коммутатор возбуждающего тока, компенсатор, усилитель, ключевую схему, блок суммирования, индикатор [1]
Недостатком данного устройства является то, что при использовании в качестве источника питания мощных турбогенераторов с различающимися от пуска к пуску временами выхода на рабочий режим, использование генератора тактовой частоты для исключения влияния переходных процессов не обеспечивает снижения погрешности измерения.A device for geoelectrical exploration, containing a direct current source, a switch of the exciting current, a compensator, an amplifier, a key circuit, a summing unit, an indicator [1]
The disadvantage of this device is that when using powerful turbogenerators as the power source with different operating start-up times, the use of a clock generator to eliminate the effect of transients does not reduce the measurement error.

Известно устройство для геофизической разведки, содержащее источник питания, один выход которого непосредственно, а другой через датчик тока связаны с питающими электродами, генератор напряжения компенсации, вход которого соединен с выходом датчика тока, сумматор, компаратор, электронный ключ и усилитель с изменяемой величиной коэффициента усиления (прототип) [2]
Указанное устройство обладает недостатком, заключающимся в том, что при использовании в качестве источника питания мощных генераторов с величиной выходного тока примерно 1000 А и вырабатываемой мощностью >1000 кВт, что обеспечивает большую глубину зондирования и большую поверхность исследования, точность и надежность измерения падает из-за нестационарных процессов протекания тока на режимах "Запуск" и "Останов".A device for geophysical exploration is known, containing a power source, one output of which is directly connected to the supply electrodes through the current sensor, a compensation voltage generator, the input of which is connected to the output of the current sensor, an adder, a comparator, an electronic switch and an amplifier with a variable gain (prototype) [2]
The specified device has the disadvantage that when using powerful generators with an output current of approximately 1000 A and a generated power> 1000 kW as a power source, which provides a large sounding depth and a large research surface, the accuracy and reliability of the measurement decreases due to non-stationary processes of current flow in the "Start" and "Stop" modes.

Устройство не обеспечивает получение стабильного электромагнитного поля в излучателе, в том числе и П-образной формы, т. к. процесс протекания режимов "Запуск" и "Останов" зависит от многих факторов. The device does not provide a stable electromagnetic field in the emitter, including the U-shaped, because the process of the “Start” and “Stop” modes depends on many factors.

Цель изобретения повышения точности измерений и производительности при проведении геофизической разведки электрическим зондированием с помощью мощного источника постоянного тока. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements and performance when conducting geophysical exploration by electrical sensing using a powerful DC source.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве, содержащем источник питания с цепью возбуждения и первичным источником электропитания, излучатель электромагнитного поля с коммутатором, систему газоснабжения источника питания, регулятор оборотов, датчик оборотов и устройство приема и обработки информации, блок управления, источник питания выполнен в виде турбогенератора, укомплектованного стабилизатором тока возбуждения, имеющим не менее двух перенастраиваемых уровней тока возбуждения и обеспечивающим необходимое переключение этих уровней по сигналу от датчика оборотов через регулятор оборотов. This goal is achieved by the fact that in the proposed device containing a power source with an excitation circuit and a primary power source, an electromagnetic field emitter with a switch, a gas supply system for a power source, a speed controller, a speed sensor and an information receiving and processing device, a control unit, a power source is made in the form of a turbogenerator equipped with an excitation current stabilizer, having at least two reconfigurable excitation current levels and providing the necessary switching these levels by a signal from the speed sensor through the speed controller.

Кроме того, в электрической цепи, соединяющей блок управления с цепью возбуждения, установлено реле времени. In addition, a time relay is installed in the electrical circuit connecting the control unit to the excitation circuit.

Реализации перечисленных совокупных признаков позволяет сократить время выхода турбогенератора на рабочий режим и исключить тем самым влияние переходных процессов до включения тока в цепь излучателя и, как следствие этого, повысить надежность и точность обработки полученной информации, а также сократить затраты газа на раскрутку ротора турбогенератора. The implementation of the above combined features makes it possible to reduce the time the turbogenerator reaches the operating mode and thereby eliminate the influence of transients before turning on the current in the emitter circuit and, as a result, increase the reliability and accuracy of processing the information received, as well as reduce gas costs for spinning the turbogenerator rotor.

Введение реле времени позволяет отключить в необходимый момент времени ток от излучателя за счет развозбуждения генератора, обеспечивая тем самым необходимую форму электрического импульса на режиме "Останов". The introduction of a time relay allows you to disconnect the current from the emitter at the right time due to the excitation of the generator, thereby providing the necessary shape of the electric pulse in the "Stop" mode.

Таким образом, в сравнении с прототипом предлагаемое устройство позволяет просто управлять протекание процессов "Запуск" и "Останов" и получать стабильные циклограммы работы генератора, в том числе и близкие к П-образной форме. Thus, in comparison with the prototype, the proposed device allows you to simply control the progress of the "Start" and "Stop" processes and obtain stable oscillograms of the generator, including those close to the U-shaped.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. The drawing shows a schematic diagram of the proposed device.

Устройство для геофизической разведки содержат турбогенератор 1, датчик оборотов 2, регулятор оборотов 3, систему газообеспечения 4, стабилизатор тока возбуждения 5, источник первичного электропитания 6, реле времени 7, устройство приема и обработки информации 8, излучатель электромагнитного поля 9 в виде кабельной петли или питающих электродов, блок управления 10, коммутатор 11. A device for geophysical exploration includes a turbogenerator 1, a speed sensor 2, a speed controller 3, a gas supply system 4, an excitation current stabilizer 5, a primary power supply 6, a timer 7, an information receiving and processing device 8, an electromagnetic field emitter 9 in the form of a cable loop or supply electrodes, control unit 10, switch 11.

Устройство для геофизической разведки работает следующим образом. A device for geophysical exploration works as follows.

Рабочее тело турбогенератора 1 подается из системы газообеспечения 4 через регулятор оборотов 3 ротора турбогенератора. При этом для обеспечения ускоренного времени выхода турбогенератора на номинальный режим работы величина тока возбуждения электрогенератора, задаваемого стабилизатором тока возбуждения 5, устанавливается в положение, соответствующее получение значения тока запуска, равного i_зап. 0-50% i_ном. (от номинального значения). При достижении оборотов, близких к номинальному значению n=90-98% от n_ном., от датчика оборотов 2 через регулятор 3 поступает команда к стабилизатору тока возбуждения 5 на переключение тока возбуждения на номинальное значение, что обеспечивает крутой фронт нарастания тока в излучателе. Ток, вырабатываемый турбогенератором 1, через коммутатор 11 подается в излучатель электромагнитного поля 9. Ответные сигналы принимаются и обрабатываются устройством 8. По окончании режимной работы или в экстренных случаях от блока управления 10 подается команда и отключается подача рабочего тела на турбину привода электрогенератора от системы газообеспечения 4.The working fluid of the turbogenerator 1 is supplied from the gas supply system 4 through the speed controller 3 of the rotor of the turbogenerator. Moreover, to ensure accelerated time for the turbogenerator to reach its nominal operating mode, the value of the excitation current of the generator set by the excitation current stabilizer 5 is set to the position corresponding to obtaining the value of the starting current equal to i _app. 0-50% i _nom. (from the nominal value). Upon reaching revolutions close to the nominal value n = 90-98% of n _nom. , from the speed sensor 2 through the regulator 3, a command is sent to the excitation current stabilizer 5 to switch the excitation current to the nominal value, which provides a steep front of the current rise in the emitter. The current generated by the turbogenerator 1, through the switch 11 is supplied to the emitter of the electromagnetic field 9. The response signals are received and processed by the device 8. At the end of the operation or in emergency cases, a command is sent from the control unit 10 and the supply of the working fluid to the generator’s drive turbine from the gas supply system is turned off. 4.

При этом начинается падение оборотов ротора турбогенератора 4, как следствие этого, падение тока, вырабатываемого электрогенератором. По команде от реле времени 7 через блок управления 10 снимается питание от источника первичного электропитания 6 на стабилизатор тока возбуждения 5. Электрогенератор развозбуждается, тем самым обеспечивая крутой фронт падения тока нагрузки. Коммутатор 11 может менять полярность излучателя 9 при повторных запусках. When this starts the drop in the rotor speed of the turbogenerator 4, as a consequence of this, a drop in the current generated by the electric generator. On command from the timer 7 through the control unit 10, the power is removed from the primary power source 6 to the excitation current stabilizer 5. The generator is de-energized, thereby providing a steep front of the load current drop. The switch 11 can change the polarity of the emitter 9 during repeated starts.

Claims

A geophysical exploration device comprising a power source with an excitation circuit and a primary power source connected to an electromagnetic field radiator through a switch, a power supply gas supply system with a speed controller electrically connected to a speed sensor, a control unit connected to a gas supply system and a receiving device and information processing, characterized in that the excitation circuit of the power source, made in the form of a turbogenerator, is equipped with a current stabilizer having yney least two reconfigurable level current and electrically connected with the speed regulator, and an electric circuit connecting the control unit with a chain drive, set timer.