SU1086396A1

SU1086396A1 - Geophysical prospecting device

Info

Publication number: SU1086396A1
Application number: SU823524321A
Authority: SU
Inventors: Александр Васильевич Бучин; Евгений Исакович Манойленко; Юрженвель Вениаминович Попов
Original assignee: Научно-производственное объединение "Рудгеофизика"
Priority date: 1982-12-20
Filing date: 1982-12-20
Publication date: 1984-04-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, содержащее источник питани , один выход которюго непосредственно, а другой через датчик тока св заны с питающими электродами,генератор напр жени компенсации, вход которого соединен с выходом датчика тока, сумматор , один из входов которого соединен .с измерительным электродом, измерительный прибор, входы которого св заны с выходами сумматора) и датчика отличающеес тем, тока, что, с целью повышени точности измерений и производительности труда, в него введены компаратор, электронный ключ и усилитель с измен емой величиной коэффициента усилени , причем вход компаратора соединен с измерительным электродом, а выход - с управл кнцим входом электронного ключа, один выход последнего, в свою очередь, св зан с неинвертирующим входом усилител с измен емой величиной коэффициента усилени , а другой - заземлен, (П оба входа усилител с измен емой вес: личиной коэффициента усилени соединены также с выходом генератора напр жени компенсации, а выход усилител соединен с вторым входом сумматора. 00 О) со со о:A GEOPHYSICAL EXPLORATION DEVICE containing a power source, one output which is directly and the other connected via a current sensor to the supply electrodes, a compensation voltage generator, whose input is connected to the output of a current sensor, an adder, one of the inputs of which is connected to the measuring electrode, A measuring device, the inputs of which are connected to the outputs of the adder and sensor, is characterized by the current that, in order to improve the accuracy of measurements and productivity, a comparator, an electronic key and An actuator with a variable gain value, the comparator input is connected to the measuring electrode, and the output is controlled by the input of the electronic key, one output of the latter, in turn, is connected to a non-inverting amplifier input with a variable gain value, and the other grounded, (P both inputs of the amplifier with variable weight: the gain of the gain factor is also connected to the output of the compensation voltage generator, and the output of the amplifier is connected to the second input of the adder. 00 O) with so about:

Description

Изобретение относитс к геофизиче кой разведке рудных месторождений и может быть использовано при разведке угл . Известны устройства геоэлектрохимической разведки, позвол ющие определ ть количественное и качественное содержание рудных месторождений способом пол ризационных кривых. Эти устройства содержат управл емый источник питани (источник питани с измен емым внутренним сопротив лением) , генератор напр жени компен сации, питающие и измерительные элек троды, измерительный прибор Cl. Однако указанные устройства не позвол ют обеспечить достаточную точ ность измерени , так как не обладают способностью автоматически устанавли вать пол рность сигнала компенсации. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл геофизической разведки рудных месторождений, содержащее источник питани , один выход которого непосредственно, а другой через датчик тока св заны с питак цими электро дами, генератор напр жени компенсации , вход которого соединен с выходо датчика тока, сумматор, один из входов которого соединен с измерительными электродами, измерительный прибор , входы которого св заны с выхода ми сумматора и датчика 2. Указанное устройство обладает низ кой точностью измерений, особенно в измерении начальных участков пол ризационных кривых, т.е. в режиме малых токов, протекающих через рудное тело, а также невысокой производительностью труда. Цель изобретени - повышение точности измерений и производительности труда. Указанна цель достигаетс тем, что в устройство дл геофизической разведки, содержащее источник питани , один выход которого непосредственно , а другой через датчик тока соединены с питающими электродами, генератор напр жени компенсации, вход которого соединен с выходом датчика тока, сумматор, один из входов которого соединен с измерительным электродом, измерительный прибор входы которого св заны с выходами сумматора и датчика тока, дополнительно введены компаратор, электронный ключ и усилитель с измен емой величиной коэффициента усилени , причем вход компаратора соединен с измерительным электродом, а выход - с управл ющим входом электронного ключа, один выход последнего, в свою очередь , св зан с неинвертирующим входом усилител с измен емой величиной коэффициента усилени , а другой - заземлен , оба входа усилител с измен емой величиной коэффициента усилени соединены также с выходом генератора напр жени компенсации, а выход усилител собгдинен со вторым входом сумматора . Структурна схема устройства изображена на чертеже. Устройство содержит источник {, который через датчик тока 2 св зан с питающими электродами 3 и 4, измерительный электрод 5, соединенный с одним из входов сумматора 6 и входом компаратора 7, выход которого в свою очередь соединен со входом электронного ключа 8. Выход электронного ключа 8 св зан с неинвертирующим входом усилител с измен емым знаком коэффициента усилени 9, оба входа которого соединены с выходом генератора напр жени компенсации 10, вход которого , в свою очередь, св зан с выходом упом нутого датчика тока 2, а с тем же вьпсодом датчика тока 2 соединен один из входов измерительного прибора 11, второй вход которого соединен с выходом сумматора 6, Устройство работает следующим образом . С помощью регулируемого источника питани 1 и питакнцих электродов 3, 4 через исследуемое рудное тело пропускают электрический ток измен емой величины . В процессе протекани электрического тока на поверхности рудного тела разливаютс электрохимические реакции. Потенциалы этих реакций измер ютс с помощью электрода 5, расположенного на рудном теле (контактный способ пол ризационных кривых (КСПК) или вблизи него (бесконтактньй способ пол ризационных кривых (БСТТК). Вместе с потенциалами электрохимических реакций на электроды 5 поступает напр жение, обуславливаемое омическим сопротивлением горных пород. Дл компенсации этого напр жени служит генератор напр жени компенсации 10, выходной сигнал которого пропорционален протекающему через горные породы току. Компаратор 7, представл ющий собой пороговое устройство с величиной порога равной нулю, определ ет знак из мер емого потенциала. Если измер емый сигнал положителен, выходное напр жение компаратора удерживает элек тронный ключ 8 в замкнутом состо нии 8этом случае управл емый усилитель 9оказываетс в инвертирующем режиме и напр жение с выхода генератора напр жени компенсации 10 поступает на вход сумматора 6 со знаком противопо ложным знаку измер емого сигнала, снимаемого с электродов 5, При смене знака измер емого сигнала необходимо сменить и знак напр жени компенсации Это происходит следующим образом. Если измер емый сигнал приобретает отрицательньй знак, то срабатывает компаратор 7, выходное напр жение ко торого размыкает электронный ключ 8. При этом усилитель 9 переходит в неинвертирующий режим, в результате чего напр жение компенсации на выходе сумматора измен ет свою пол рност на положительную. Таким образом, при любом знаке измер емого сигнала авто матически вьтолн етс установка требуемого знака напр жени компенсации Ошибка момента переключени пол рности определ етс уровнем срабатывани компаратора 7. В сравнении с прототи.пом данное устройство позвол ет повысить точность измерени в режиме малых токов когда субъективный контроль правильности выбора знака напр жени затруднен . В прототипе (как и в предлагаемом устройстве) измерение потенциалов электрохимических реакций ведетс путем сравнени с потенциалом удаленного (нулевого) электрода, потенциал которого принимаетс равным нулю. Потенциал одного из питающих электродов в этом Случае составл ет ЕЕ +, а другого -- относительно нулевого электрода. На измерительные электроды (обычно используетс не один, а система электродов) могут поступать поэтому сигналы как положительной , так и отрицательной пол рности в зависимости от того, в какой зоне относительно линии нулевого потенциала находитс данный электрод. Оператор не имеет предварительной объективной информации о том, какой знак будет-иметь измер емый сигнал, поэтому пол рность напр жени компенсации устанавливаетс им произвольно . Как правило, измерени ведутс в режиме неполной компенсации,, поэтому в режиме малых токов субъективно трудно определить, правильно ли выбран знак компенсации. По ходу графиков, изображающих пол ризационные кривые, можно вы вить неверность установки знака напр жени компенсации и переключить последний. Однако в этом случае график пол ризационной кривой практически непригоден (в практике измерени повтор ютс ) . Данное, устройство позвол ет исключить ошибки установки знака компенсации , а за счет устранени процесса подбора знака напр жени компенсации повьш1ает производительность труда оператора. Так как аппаратура КСПК позвол ет вести измерени по дес ткам каналов, то увеличение производительности за счет автоматизации установки знака компенсации становитс еще более заметным .The invention relates to geophysical prospecting for ore deposits and can be used in coal exploration. Geoelectrochemical exploration devices are known that make it possible to determine the quantitative and qualitative content of ore deposits by means of polarization curves. These devices contain a controlled power source (a power source with varying internal resistance), a voltage generator, power supply and measuring electrodes, a measuring device Cl. However, these devices do not allow for sufficient measurement accuracy, since they do not have the ability to automatically set the polarity of the compensation signal. The closest in technical essence to the invention is a device for geophysical prospecting of ore deposits, containing a power source, one output of which is directly and the other through a current sensor connected to electrode electrodes, a compensation voltage generator, whose input is connected to the output of a current sensor , an adder, one of the inputs of which is connected to the measuring electrodes, a measuring device, the inputs of which are connected to the outputs of the adder and sensor 2. The specified device has a low accuracy The measurements, especially in the measurement of the initial sections of the polarization curves, i.e. in the mode of small currents flowing through the ore body, as well as low productivity. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and productivity. This goal is achieved in that a geophysical prospecting device containing a power source, one output of which is directly connected to the supply electrodes through a current sensor, the compensation voltage generator, whose input is connected to the output of a current sensor, an adder, one of the inputs connected to the measuring electrode, the measuring device whose inputs are connected to the outputs of the adder and the current sensor; a comparator, an electronic switch and an amplifier with a variable value are also introduced; and the gain, with the comparator input connected to the measuring electrode, and the output to the control input of the electronic switch, one output of the latter, in turn, is connected to the non-inverting input of the amplifier with a variable gain value, and the other input is grounded The variable gain factor is also connected to the output of the voltage compensation generator, and the amplifier output is combined with the second input of the adder. The block diagram of the device shown in the drawing. The device contains a source {which, through a current sensor 2, is connected to the supply electrodes 3 and 4, a measuring electrode 5 connected to one of the inputs of the adder 6 and the input of the comparator 7, the output of which is in turn connected to the input of the electronic key 8. The output of the electronic key 8 is connected to a non-inverting input of an amplifier with a variable gain sign 9, both inputs of which are connected to the output of a compensation voltage generator 10, the input of which, in turn, is connected to the output of said current sensor 2, and to the same output voltage Atchika current 2 is connected to one of the inputs of the measuring device 11, the second input of which is connected to the output of the adder 6, the device operates as follows. Using a regulated power source 1 and power electrodes 3, 4, an alternating current is passed through the ore body under study. In the course of the flow of electric current, electrochemical reactions are spilled on the surface of the ore body. The potentials of these reactions are measured using an electrode 5 located on the ore body (contact polarization curve method (PCPC) or close to it (non-contact polarization curve method (CCTC). Together with the potentials of electrochemical reactions, the ohmic voltage is applied to the electrodes 5). rock resistance. To compensate for this voltage, is a voltage compensation generator 10, the output of which is proportional to the current flowing through the rocks. Comparator 7, which represents a threshold device with a threshold value equal to zero, determines the sign of the measured potential. If the measured signal is positive, the output voltage of the comparator keeps the key 8 in the closed state 8 in this case the controlled amplifier 9 is in the inverting mode and the voltage from the generator voltage compensation 10 is fed to the input of the adder 6 with the sign opposite to the sign of the measured signal taken from the electrodes 5, When changing the sign of the measured signal, it is necessary to change the sign of the voltage compensation This happens as follows. If the measured signal acquires a negative sign, then the comparator 7 is triggered, the output voltage of which opens the electronic key 8. In this case, the amplifier 9 switches to a non-inverting mode, as a result of which the compensation voltage at the output of the adder changes its polarity to a positive one. Thus, at any sign of the measured signal, the setting of the required sign of the compensation voltage is automatically fulfilled. The error of polarity switching moment is determined by the level of operation of the comparator 7. In comparison with the protot. control of the correctness of the choice of the sign of stress is difficult. In the prototype (as in the proposed device), the potentials of electrochemical reactions are measured by comparison with the potential of a remote (zero) electrode, the potential of which is assumed to be zero. The potential of one of the supply electrodes in this Case is EE +, and the other relative to the zero electrode. The measuring electrodes (usually using not one, but a system of electrodes) can therefore receive signals of both positive and negative polarity, depending on which zone the electrode is in relative to the line of zero potential. The operator does not have preliminary objective information about what sign the measured signal will have, therefore the polarity of the compensation voltage is arbitrarily determined by it. As a rule, measurements are carried out in the incomplete compensation mode, therefore in the low current mode it is subjectively difficult to determine if the compensation sign is chosen correctly. In the course of the graphs depicting polarization curves, it is possible to detect the incorrectness of the setting of the sign of the compensation voltage and switch the latter. However, in this case, the graph of the polarization curve is practically unsuitable (in practice, the measurements are repeated). This device eliminates errors in the installation of the sign of compensation, and by eliminating the process of selecting the sign of the compensation voltage increases the operator's productivity. Since the NCC equipment makes it possible to measure across tens of channels, the increase in productivity by automating the installation of the sign of compensation becomes even more noticeable.

WW

ahah

nn

Claims

DEVICE FOR GEOPHYSICAL EXPLORATION, 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, one of whose inputs is connected to the measuring electrode, measuring a device whose inputs are connected to the outputs of the adder? and a current sensor, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurements and labor productivity, a comparator, an electronic key and an amplifier with a variable gain are introduced into it, the input of the comparator connected to the measuring electrode and the output to the control input electronic key, one output of the latter, in turn, is connected to a non-inverting input of the amplifier with a variable value of the gain, and the other is grounded, both inputs of the amplifier with a variable value of the gain are connected also with the output of the compensation voltage generator, and the output of the amplifier is connected to the second input of the adder.

O) WITH

With