RU2148839C1 - Device for geoelectric reconnaissance - Google Patents
Device for geoelectric reconnaissance Download PDFInfo
- Publication number
- RU2148839C1 RU2148839C1 RU97121126/28A RU97121126A RU2148839C1 RU 2148839 C1 RU2148839 C1 RU 2148839C1 RU 97121126/28 A RU97121126/28 A RU 97121126/28A RU 97121126 A RU97121126 A RU 97121126A RU 2148839 C1 RU2148839 C1 RU 2148839C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- meter
- current
- computer
- satellite receiver
- generator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к наземной электроразведке методом вызванной поляризации. The invention relates to terrestrial electrical exploration by the method of induced polarization.
Предлагаемое устройство для геоэлектроразведки не имеет зарубежных аналогов. Из отечественных наиболее близким аналогом заявленного изобретения является устройство для реализации способа измерения параметров вызванной поляризации по спаду тока в заземленной питающей линии, содержащее генератор прямоугольных импульсов тока, последовательно соединенный с датчиком тока и электродами; измеритель, подключенный к датчику тока. Причем в схеме устройства предусмотрены неполяризующиеся электроды и применение потенциальной электроразведочной установки (SU 1104455 A, кл. G 01 V 3/08. Oпубл. 23.07.84, бюл. N 27). The proposed device for geoelectrical exploration has no foreign analogues. From domestic, the closest analogue of the claimed invention is a device for implementing a method for measuring the parameters of induced polarization by current decay in an earthed supply line, comprising a rectangular current pulse generator connected in series with a current sensor and electrodes; meter connected to a current sensor. Moreover, non-polarizing electrodes and the use of a potential electrical prospecting installation (SU 1104455 A, class G 01 V 3/08. Publish. 07.23.84, bull. N 27) are provided in the device diagram.
Перечисленные выше признаки аналога, за исключением конструкции электродов и электроразведочной установки, совпадают с существенными признаками заявленного изобретения. Однако они недостаточны для получения требуемого технического результата - расширения арсенала более совершенных производительных и рентабельных автоматизированных технических средств для геоэлектроразведки рудного направления, и в частности для решения задачи создания устройства, позволяющего впервые осуществить высокопроизводительную, автоматизированную наземную непрерывную съемку вызванных потенциалов на импульсном токе в движении с одновременной синхронной спутниковой топопривязкой пунктов и маршрутов измерений. Причины, препятствующие получению требуемого технического результата с известным устройством, следующие. В схеме устройства отсутствуют технические элементы с определенными связями, без которых в движении невозможно осуществить автоматизацию и синхронизацию непрерывных процессов измерения геофизических и навигационных параметров, а предусмотренные в схеме неполяризующиеся электроды не обеспечивают при движении хорошие малоизменяющиеся во времени контакты с поверхностным слоем земли. Кроме того, в аналоге отсутствует механический тягловый элемент (например, гусеничные транспортные средства), необходимый для повышения производительности измерений за счет увеличения скорости передвижения электроразведочной установки; также в схеме аналога применена потенциальная электроразведочная установка, в которой "одно заземление линии перемещается по профилю..., второе заземление ... остается неподвижным". В зависимости от скорости передвижения одного из электродов неравномерно изменяется как число витков провода питающей линии на разматывающейся (сматывающейся) катушке, так и длина этой линии. Возникающие при этом трудно учитываемые электродинамические помехи (индукционные, емкостные), искажающие измеряемые параметры ВП, ограничивают применение такой электроразведочной установки. В предлагаемом устройстве применена электроразведочная установка, в которой оба электрода перемещаются на фиксированном друг от друга расстоянии, без использования катушки, что существенно снижает влияние электродинамических эффектов на точность измерений параметров ВП в движении. The above characteristics of the analogue, with the exception of the design of the electrodes and electrical installation, coincide with the essential features of the claimed invention. However, they are insufficient to obtain the required technical result — expanding the arsenal of more advanced productive and cost-effective automated technical means for geoelectrical exploration of the ore direction, and in particular, to solve the problem of creating a device that allows for the first time to carry out high-performance, automated ground-based continuous shooting of evoked potentials using pulsed current in motion with simultaneous synchronous satellite topographic location of points and measurement routes. The reasons that impede the receipt of the required technical result with a known device are as follows. The device’s circuit does not contain technical elements with certain connections, without which it is impossible to automate and synchronize continuous processes of measuring geophysical and navigation parameters in motion, and the non-polarizable electrodes provided in the circuit do not provide good motion that does not change much over time with the surface layer of the earth. In addition, the analogue lacks a mechanical draft element (for example, tracked vehicles), which is necessary to increase the measurement performance by increasing the speed of movement of the electrical prospecting installation; also in the analogue circuit, a potential electrical exploration installation is used in which "one grounding of the line moves along the profile ..., the second grounding ... remains stationary". Depending on the speed of movement of one of the electrodes, both the number of turns of the wire of the supply line on the unwinding (reeling) coil and the length of this line vary unevenly. The electrodynamic disturbances arising in this case, which are difficult to take into account (induction, capacitive), distorting the measured VP parameters, limit the use of such an electrical prospecting installation. The proposed device employs an electrical exploration installation in which both electrodes move at a fixed distance from each other, without using a coil, which significantly reduces the influence of electrodynamic effects on the accuracy of measurements of VP parameters in motion.
Цель изобретения - получение указанного выше технического результата путем устранения причин, препятствующих его получению. The purpose of the invention is to obtain the above technical result by eliminating the reasons that impede its receipt.
Сущность предлагаемого устройства для геоэлектроразведки, реализующего способ измерения вызванной поляризации по спаду тока в заземленной питающей линии, пропускаемого в режиме коротких (десятки миллисекунд) однополярных периодических прямоугольных импульсов, заключается в том, что в него включена совокупность следующих, определенным образом между собой связанных технических элементов (фиг. 1): генератор прямоугольных импульсов тока 1, выход которого через датчик тока 2 соединен с электродами-заземлителями 3; измеритель 4, подключенный к датчику тока; спутниковый приемник 5 и ЭВМ 6, причем выходы измерителя и спутникового приемника подключены к ЭВМ, а в качестве электродов-заземлителей использованы гусеницы транспортных средств. The essence of the proposed device for geoelectrical exploration, which implements a method of measuring induced polarization by a decrease in current in an earthed supply line, passed in the mode of short (tens of milliseconds) unipolar periodic rectangular pulses, is that it includes a combination of the following, in a certain way interconnected technical elements (Fig. 1): a rectangular pulse current generator 1, the output of which is connected via a
Отличительными признаками от наиболее близкого аналога являются новые технические элементы (ЭВМ, спутниковый приемник), их связи между собой и измерителем, а также линейная форма и конструктивное выполнение электродов-заземлителей в виде гусениц транспортных средств. Distinctive features from the closest analogue are new technical elements (computers, satellite receiver), their relationship between themselves and the meter, as well as the linear shape and design of the ground electrodes in the form of vehicle tracks.
В настоящее время при региональных геофизических работах рудного направления наземная электроразведка методом ВП, являющаяся наиболее эффективной при оценке рудоносности территорий, практически не применяется. Главной причиной, ограничивающей применение метода ВП на этой стадии работ при использовании традиционных устройств, не обеспечивающих автоматизированность и синхронность по времени процессов наземной съемки ВП и навигационного обеспечения, является их низкая производительность и высокая стоимость. Наиболее значимый положительный технико-экономический эффект ожидается получить, применяя предлагаемое устройство для геоэлектроразведки при региональных геофизических работах рудного направления, предназначенных для обеспечения мелко-, среднемасштабных государственных геологических съемок (ГГС) и геологического доизучения площадей (ГДП). С применением предлагаемого устройства для геоэлектроразведки ожидается повышение производительности и рентабельности не только мелко-, среднемасштабных, но и крупномасштабных наземных, а также водных съемок методом ВП. Currently, in regional geophysical operations of the ore direction, surface electrical prospecting using the VP method, which is the most effective in assessing the ore content of territories, is practically not used. The main reason limiting the use of the VP method at this stage of work when using traditional devices that do not provide automation and time synchronization of the processes of ground surveying of VP and navigation support is their low productivity and high cost. The most significant positive technical and economic effect is expected to be obtained by using the proposed device for geoelectro-prospecting in regional geophysical ore operations, designed to provide small-, medium-scale state geological surveys (GHS) and geological exploration of areas (GDP). Using the proposed device for geoelectrical exploration is expected to increase productivity and profitability of not only small, medium, but also large-scale ground and water surveys using the VP method.
На фиг. 1 приведена схема реализации устройства; на фиг. 2 - карта вызванной поляризации, полученная с устройством на одном из рудных месторождений Восточного Забайкалья. In FIG. 1 shows a diagram of a device; in FIG. 2 is a map of induced polarization obtained with a device in one of the ore deposits of East Transbaikalia.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления устройства для геоэлектроразведки. Information confirming the possibility of implementing a device for geoelectrical exploration.
Опытный макет устройства для геоэлектроразведки в своей конструкции имеет следующие необходимые и достаточные технические элементы и связи (фиг. 1): генератор прямоугольных импульсов тока 1, выход которого через датчик тока 2 соединен с электродами-заземлителями 3; измеритель 4, подключенный к датчику тока, ЭВМ 6 и спутниковый приемник 5, причем выходы измерителя и спутникового приемника подключены к ЭВМ. Для улучшения контактов электродов-заземлителей с поверхностным слоем земли, что необходимо для понижения уровня и дисперсии переходных сопротивлений, повышения полезных сигналов и точности измерений, в качестве электродов-заземлителей применялись гусеницы транспортных средств (вездеходов, тракторов). The experimental layout of the device for geoelectrical exploration in its design has the following necessary and sufficient technical elements and communications (Fig. 1): a rectangular current pulse generator 1, the output of which is connected through a
Опытный макет устройства для геоэлектроразведки работает следующим образом. От источника постоянного тока (от блока аккумуляторов) на вход генератора 1 подается постоянное напряжение, которое генератором преобразуется в сигналы прямоугольной формы со скважностью 2 и длительностью импульса 12,8 мс. Такое преобразование осуществляется путем подачи тактирующего сигнала, вырабатываемого измерителем 4, на электронный ключ генератора. Поляризующие импульсы тока, поступающие с выхода этого генератора, подаются на электроды-заземлители 3 через датчик тока 2, представленный низкоомным (единицы-десятки Ом) измерительным резистором, с выводов которого снимаются регистрируемые измерителем 4 сигналы. The experimental layout of the device for geoelectrical exploration works as follows. From the DC source (from the battery pack), a constant voltage is applied to the input of the generator 1, which is converted by the generator into rectangular signals with a duty cycle of 2 and a pulse duration of 12.8 ms. Such a conversion is carried out by supplying a clock signal generated by the meter 4, on the electronic key of the generator. Polarizing current pulses coming from the output of this generator are supplied to the ground electrodes 3 through a
Измеритель, представленный компьютеризированным прибором конструкции ЗабНИИ "Чара-3", позволяет по измеренному сигналу, накапливаемому в течение 1-1,5 с, рассчитать и сохранить в своей электронной памяти измеренные во временном интервале (от 0,1 до 12,8 мс) параметры ВП (UПР, hk, Sk, R, где UПР - потенциал пропускаемого в импульсе тока, hk - кажущаяся поляризуемость, Sk - кажущаяся скорость спада ВП, R - переходное сопротивление электродов-заземлителей) и время измерения. Накопленные данные передаются на бортовую ЭВМ 6. Синхронно с регистрацией параметров вызванной поляризации в автоматизированном режиме осуществляется спутниковая топопривязка пунктов и маршрутов этих измерений с помощью спутникового приемника 5. Цифровой код, передаваемый тремя-шестью спутниками, принимается компактной антенной, располагающейся на крыше одного из двух гусеничных транспортных средств, и подается на вход спутникового приемника, который рассчитывает координаты и передает их на бортовую ЭВМ каждые 2 с. Транспортные средства, гусеницы которых выполняют функции электродов-заземлителей 3, располагаются друг от друга на расстоянии, зависящем от требуемой глубинности исследования. The meter, represented by a computerized design device ZabNII "Chara-3", allows you to calculate and store in your electronic memory measured in a time interval (from 0.1 to 12.8 ms) from the measured signal accumulated over 1-1.5 s VP parameters (UPR, hk, Sk, R, where UPR is the potential of the current transmitted in the pulse, hk is the apparent polarizability, Sk is the apparent decay rate of the VP, R is the transition resistance of the ground electrodes) and the measurement time. The accumulated data is transmitted to the on-board computer 6. Synchronously with the registration of the parameters of the induced polarization in the automatic mode, satellite topographic locations of the points and routes of these measurements are carried out using a satellite receiver 5. The digital code transmitted by three to six satellites is received by a compact antenna located on the roof of one of the two tracked vehicles, and fed to the input of a satellite receiver, which calculates the coordinates and transmits them to the on-board computer every 2 seconds. Vehicles whose tracks serve as ground electrode 3 are spaced apart from each other, depending on the required depth of study.
С помощью программного обеспечения производится обработка полученных данных на бортовой ЭВМ, и в течение 15-30 мин получаются результирующие документы в виде топографически привязанных планов изолиний и графиков измеренных параметров ВП. Using the software, the obtained data are processed on the on-board computer, and within 15-30 minutes the resulting documents are obtained in the form of topographically linked contour plans and graphs of the measured airspace parameters.
В качестве примера, подтверждающего работоспособность заявляемого устройства для геоэлектроразведки, на фиг. 2 приводятся результаты апробации опытного макета этого устройства для осуществления среднемасштабной наземной съемки вызванной поляризации по спаду тока в движении с одновременным автоматизированным процессом плановой топопривязки маршрутов измерений по сети проезжих дорог на площади Кручининского титано-магнетитового месторождения Восточного Забайкалья. Месторождение представлено габбро-пироксенитовым комплексом с обильной вкрапленностью титано-магнетита, вмещающим массивные апатит-титано-магнетитовые руды. As an example, confirming the operability of the inventive device for geoelectrical exploration, in FIG. Figure 2 shows the results of testing a prototype of this device for medium-sized ground-based surveys of induced polarization due to current decay in motion with the simultaneous automated process of topographic location of measurement routes along a network of roads in the area of the Kruchininsky titanium-magnetite deposit in East Transbaikalia. The deposit is represented by a gabbro-pyroxenite complex with abundant impregnation of titanium-magnetite containing massive apatite-titanium-magnetite ores.
При съемке ВП СТ в качестве электродов-заземлителей использовались гусеницы двух тракторов, двигавшихся друг за другом на расстоянии 30 м, со скоростью 5 км/ч. Как видно из фиг. 2, разведанные участки концентрации вкрапленных и массивных руд (N 1 и N 2) фиксируются интенсивными (более 20%) аномалиями ВП. When shooting VP ST, the tracks of two tractors moving one after another at a distance of 30 m at a speed of 5 km / h were used as grounding electrodes. As can be seen from FIG. 2, the explored sections of the concentration of disseminated and massive ores (N 1 and N 2) are recorded by intense (more than 20%) VP anomalies.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97121126/28A RU2148839C1 (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Device for geoelectric reconnaissance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97121126/28A RU2148839C1 (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Device for geoelectric reconnaissance |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97121126A RU97121126A (en) | 1999-09-27 |
RU2148839C1 true RU2148839C1 (en) | 2000-05-10 |
Family
ID=20200220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97121126/28A RU2148839C1 (en) | 1997-12-17 | 1997-12-17 | Device for geoelectric reconnaissance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2148839C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009048190A3 (en) * | 2007-10-11 | 2009-09-11 | Korea Institute Of Geoscience & Mineral Resources | Electrical specific resistivity probing robot |
WO2021206580A1 (en) * | 2020-04-09 | 2021-10-14 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Гелиос" | Geoelectrical prospecting method and device for the implementation thereof |
-
1997
- 1997-12-17 RU RU97121126/28A patent/RU2148839C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009048190A3 (en) * | 2007-10-11 | 2009-09-11 | Korea Institute Of Geoscience & Mineral Resources | Electrical specific resistivity probing robot |
US8004295B2 (en) | 2007-10-11 | 2011-08-23 | Korea Institute Of Geoscience & Mineral Resources | Electrical specific resistivity probing robot |
WO2021206580A1 (en) * | 2020-04-09 | 2021-10-14 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Гелиос" | Geoelectrical prospecting method and device for the implementation thereof |
EP4134711A1 (en) * | 2020-04-09 | 2023-02-15 | Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu "Gelios" | Geoelectrical prospecting method and device for the implementation thereof |
EP4134711A4 (en) * | 2020-04-09 | 2024-05-08 | Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostyu "Gelios" | Geoelectrical prospecting method and device for the implementation thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60209242T2 (en) | DETERMINATION OF UNDERGROUND RESISTANCE CONTRASTS USING LIQUID LIQUID APPLICATION | |
US9110195B2 (en) | Electromagnetic and its combined surveying apparatus and method | |
Sørensen | Pulled array continuous electrical profiling | |
US2531088A (en) | Electrical prospecting method | |
CA2109118C (en) | Airborne transient electromagnetic method with ground loops | |
Elliott | The principles and practice of FLAIRTEM | |
US8143897B2 (en) | Short-offset transient electromagnetic geophysical surveying | |
CN103995301A (en) | Method and device for evaluating total organic carbon content in shale gas reservoir | |
US3959721A (en) | Method employing D.C. pulses for the detection of disseminated or massive mineralization within the earth crust by producing an A.C. electromagnetic field | |
JP2939334B2 (en) | Sub-audio low-frequency magnetometer | |
RU2148839C1 (en) | Device for geoelectric reconnaissance | |
CA1202676A (en) | Airbone electromagnetic surveying with correction for relative transmitter and receiver oscillation | |
RU2356070C2 (en) | Method of 3d-sea electrical exploration of oil and gas deposits | |
Boyko et al. | AeroTEM characteristics and field results | |
Smith et al. | Using airborne electromagnetics surveys to investigate the hydrogeology of an area near Nyborg, Denmark | |
US2542462A (en) | Surface wave cancellation electrical prospecting | |
Annan et al. | Mapping buried barrels with magnetics and ground-penetrating radar | |
Yan et al. | Field trials of LOTEM in a very rugged area | |
Linford et al. | Advanced magnetic prospecting for archaeology with a vehicle-towed array of cesium magnetometers | |
Rizzo et al. | Deep geophysical investigation in urban area: Ferrara city example | |
Hill et al. | High-resolution multisensor geophysical surveys for near-surface applications can be rapid and cost-effective | |
RU2059269C1 (en) | Method for electrical exploration | |
AU647270B2 (en) | Airborne transient electromagnetic method with ground loops | |
SU1038911A1 (en) | Device for surface electroprospecting operation in motion | |
Sandberg | Using imcomplete geophysical datasets to monitor a conductive groundwater tracer experiment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041218 |