SU1108472A1 - Device for simulating electromagnetic induction in earth - Google Patents
Device for simulating electromagnetic induction in earth Download PDFInfo
- Publication number
- SU1108472A1 SU1108472A1 SU823525904A SU3525904A SU1108472A1 SU 1108472 A1 SU1108472 A1 SU 1108472A1 SU 823525904 A SU823525904 A SU 823525904A SU 3525904 A SU3525904 A SU 3525904A SU 1108472 A1 SU1108472 A1 SU 1108472A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- voltage
- unit
- output
- pair
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ В ЗЕМЛЕ , содержащее блок моделировани однородного сло земли, выполненный в виде электролитической ванны, заполненной электролитом, в котором размещена модель неоднородного пласта земли, выполненна в виде листа нз электропроводного материала, размещенного на дне электролитической ванны, первый генератор синуроидальных сигналов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого усилител мощности, первую пару задающих электродов, расположенных в электролите, в котором размещены перва и втора пара измерительных электродов, которые подключены соответственно к первой и второй паре информационных входов блока формировани синусоидальных сигналов. первый выход которого подключен к входу первого блока регистрации напр жени и к первому входу первого блока регистрации сдвига фаз, второй вход которого соединен с входом второго блока регистрации напр жени и с вторым выходом блока формировани синусоидальных сигналов, управл ющий вход которого подключен к выходу второго генератора синусоидального сигнала и к управл ющему входу первого преобразовател частота-напр жение , отличающеес тем, что, с целью повьшени точности , в него введены первый и вто§ рой масщтабные резисторы, втора пара задакицих электродов, располо (П женных в электролите, четыре согласующих трансформатора, блок сдвига с фаз, второй усилитель мощности, третий и четвертый блоки регистрации напр жени , второй блок регистрации сдвига фаз и второй преобразователь частота-напр жение, выход которого подключен к входу третьего блока регистрации напр жени и к первому, входу второго блока регистрации эо сдвига фаз, второй вход которого соединен с входом четвертого блока s| регистрации напр жени и с выходом о первого преобразовател частота-напр жение , первый и второй выходы первого усилител мощности подключены к первичной обмотке первого согласующего трансформатора, вторична обмотка которого через первый масщтабный резистор подключена к первой паре задаю(цих электродов, первый и второй выводы первого масштабного резистора соединены с первичной обмоткой второго согласующего трансDEVICE FOR MODELING ELECTROMAGNETIC INDUCTION IN EARTH, containing a block of modeling a uniform layer of earth, made in the form of an electrolytic bath filled with electrolyte, in which a model of a heterogeneous earth layer is placed, in the form of a sheet of electrically conductive material placed on the bottom of the electrolytic bath, the first generator of sinurial signals The first and second outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the first power amplifier, the first pair of driving electr rows disposed in an electrolyte in which are arranged the first and second pair of measurement electrodes which are connected respectively to the first and second pair of sinusoidal signals input information generating unit. the first output of which is connected to the input of the first voltage detection unit and to the first input of the first phase shift detection unit, the second input of which is connected to the input of the second voltage detection unit and the second output of the sinusoidal signal generation unit, the control input of which is connected to the output of the second generator a sinusoidal signal and to the control input of the first frequency-voltage converter, characterized in that, in order to improve the accuracy, the first and second mass-scale resistors are introduced into it , the second pair of reference electrodes located in the electrolyte, four matching transformers, a phase shift unit, a second power amplifier, a third and fourth voltage detection unit, a second phase shift registration unit, and a second frequency-voltage converter, the output of which is connected to the input of the third voltage detection unit and to the first one, the input of the second registration unit eo phase shift, the second input of which is connected to the input of the fourth block s | register voltage and with the output of the first frequency-voltage converter, the first and second outputs of the first power amplifier are connected to the primary winding of the first matching transformer, the secondary winding of which through the first scale resistor is connected to the first pair I ask (the first electrode and the second terminals of the first scale resistor connected to the primary winding of the second matching trans
Description
форматора, вторична обмотка которого подключена к информационному входу первого преобразовател частота-напр жение , первый и второй выходы первого генератора синусоидальных сигналов соединены соответственно с первым и вторым входами блока сдвига фаз, первый и второй выходы которого подключены соответственно, к первому и второму входам второго усилител мощности, первый и второй выходы которого соединены с первичной обмоткой третьего согласующегоof the formatter, the secondary winding of which is connected to the information input of the first frequency-voltage converter, the first and second outputs of the first generator of sinusoidal signals are connected respectively to the first and second inputs of the phase shift block, the first and second outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the second amplifier power, the first and second outputs of which are connected to the primary winding of the third matching
трансформатора, вторична обмотка которого через второй масштабный резистор подключена к второй пар задающих электродов, первый и второй выводы второго масштабного ре зистора соединены с первичной обмоткой четвертого согласующего трансформатора , вторична обмотка кото рого подключена к информационному входу второго преобразовател частота-напр жение , управл ющий вход которого соединен с выходом второго генератора синусоидального сигнала.transformer, the secondary winding of which through the second large-scale resistor is connected to the second pair of master electrodes, the first and second terminals of the second large-scale resistor are connected to the primary winding of the fourth matching transformer, the secondary winding of which is connected to the second frequency-voltage converter, control input which is connected to the output of the second generator of a sinusoidal signal.
Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть исполь зовано в геоэлектроразведке при решении задач электромагнитной индукции конкретных геоэлектрических структур в поле искусственных дипол ных источников. Известно устройство дл моделировани электромагнитной индукции в земле, содержащее электролитическ ванну, электроды, согласующие транс форматоры, делители направлени и регистрирующий блок П. Однако это устройство имеет низкую точность моделировани . Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс уст ройство дл моделировани электромагнитной индукции в земле, содержащее блок моделировани однородног сло земли, выполненный в виде элек ромагнитной ванны, заполненной электролитом, в котором размещена модель неоднородного пласта земпи, выполненна в виде листа из электро проводного материала, размещенного на дне электролитической ванны, первый генератор синусоидальных сиг налов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого усилител мощности, первую пару задающих электродов, расположенных в электролите, в котором размещены перва и втора пара измерительных электродов, которые подключены соответственно к первой и второй паре информационных входов блока формировани синусоидальных сигналов, первый выход которого подключей к ВХОД первого блока регистрации напр жени и к первому входу первого блока регистрации сдвига фаз, второй вход которого соединен с входом второго блока регистрации напр жени и с вторым выходом блока формировани синусоидальных сигналов, управл ющий вход которого подключен к выходу второго генератора синусоидального сигнала и к управл ющему входу первого преобразовател частота-напр жение 21 Однако известное устройство позвол ет моделировать электромагнитное поле только линейной пол ризации , тем самым ограничива возможность применени более рациональных методик частотных зондирований, раз-, работанных дл более сложных полей (круговой, эллиптической пол ризации ) . Кроме того, дл интерпретации результатов моделировани необходим точный контроль тока, протекающего непосредственно в возбуждающих электродах или магнитной рамке, что особенно технически сложно на высоких частотах из-за невозможности согласовани линии передачи с возбуждающими электродами или магнитной рамкой в широком диапазоне частот. Все это существенно ограничивает применение устройства дл интерпретации результатов полевых электромагнитных исследований методом частотного зондировани .The invention relates to computing technology and can be used in geoelectromagnetic exploration in solving problems of electromagnetic induction of specific geoelectric structures in the field of artificial dipole sources. A device for simulating electromagnetic induction in the earth, containing an electrolytic bath, electrodes, matching transformers, directional dividers, and a recording unit, P, is known. However, this device has a low simulation accuracy. The closest in technical essence to the invention is a device for simulating electromagnetic induction in the earth, which contains a simulator of a homogeneous layer of earth, made in the form of an electromagnetic bath filled with electrolyte, in which the model of a heterogeneous sempy layer is placed, made in the form of a sheet of electrically conductive material placed at the bottom of the electrolytic bath, the first generator of sinusoidal signals, the first and second outputs of which are connected respectively to the first and second inputs the first power amplifier, the first pair of master electrodes located in the electrolyte, in which the first and second pair of measuring electrodes are located, which are connected respectively to the first and second pair of information inputs of the sinusoidal signal shaping unit, the first output of which is connected to the INPUT of the first voltage detecting unit and to the first input of the first phase shift detection unit, the second input of which is connected to the input of the second voltage detection unit and to the second output of the sinusoid generation unit These signals are connected to the output of the second sinusoidal signal generator and to the control input of the first frequency-voltage converter. 21 However, the known device allows to simulate the electromagnetic field only by linear polarization, thereby limiting the possibility of applying more rational methods of frequency sounding, developed for more complex fields (circular, elliptical polarization). In addition, accurate interpretation of the current flowing directly in the exciting electrodes or the magnetic frame is necessary to interpret the simulation results, which is especially technically difficult at high frequencies due to the impossibility of matching the transmission line with the exciting electrodes or magnetic frame in a wide frequency range. All this significantly limits the use of the device for interpreting the results of field electromagnetic research using the method of frequency sounding.
Цель изобретени - повышение точности моделировани .The purpose of the invention is to improve the accuracy of modeling.
Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее блок моделировани однородногоThe goal is achieved by the fact that a device containing a homogeneous modeling unit
сло земли, вьтолненный в виде элекролитической ванны,заполненной элект .Долитом, в котором размещена модель неоднородного пласта земли, выполненна в виде листа из электропроводного материала, размещенного на дне электролитической ванны, первый генератор синусоидальных сигналов , первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого усилител мощности, первую пару задающих электродов, расположенныхa layer of earth, made in the form of an electrolytic bath filled with an electrical Dolit, in which a model of a heterogeneous earth layer is placed, made in the form of a sheet of electrically conductive material placed on the bottom of the electrolytic bath, the first generator of sinusoidal signals, the first and second outputs of which are connected respectively to the first and the second inputs of the first power amplifier, the first pair of drive electrodes, located
в электролите, в котором размещеныin the electrolyte in which are placed
Перва и втора пара измерительных электродов, которые подключены соответственно к первой и второй паре информационных входов блока формировани синусоидальных сигналов, первый выход которого подключен к входу первого блока регистрации напр жени и к первому входу первого блока регистрации сдвига фаз, второй вход которого соединен с входом второго блока регистрации напр жени и с вторым выходом блока формировани синусоидальных сигналов, управл ющий вход которого подключен к выходу второго генератора синусоидального сигнала и к управл ющему входу первого -преобразовател частота-напр жение, введены первый и второй масштабные резисторы, втора пара задающих электродов, расположенных в электролите, четьфе согласующих трансформатора, блок сдвига фаз, второй усилитель мощности, третий и четвертый блоки регистраци напр жени , второй блок регистрации сдвига фаз и второй преобразователь частота-напр жение, выход которого подключен к входу третьего блока регистрации напр жени и к первому входу второго блока регистрации сдвига фаз, второй вход которого соединен с входом четвертого блока; регистрации напр жени и с вьгкодом первого преобразовател частота-напр жение , первый и второй выходы первого усилител мощности подключены к первичной обмЬтке первого согласующего трансформатора, вторична обмотка которого через первыйThe first and second pairs of measuring electrodes, which are connected respectively to the first and second pair of information inputs of the sinusoidal signal generation unit, the first output of which is connected to the input of the first voltage recording unit and to the first input of the first phase shift registration unit, the second input of which is connected to the input of the second the voltage detection unit and with the second output of the sinusoidal signal shaping unit, the control input of which is connected to the output of the second sinusoidal signal generator and to The first and second large-scale resistors, the second pair of drive electrodes located in the electrolyte, the matching transformer, phase shift unit, the second power amplifier, the third and fourth voltage detection units, the second registration unit phase shift and the second frequency-voltage converter, the output of which is connected to the input of the third voltage detection unit and to the first input of the second phase-shift detection unit, the second input of which is connected to progress of the fourth block; registering the voltage and with the voltage code of the first frequency-voltage converter; the first and second outputs of the first power amplifier are connected to the primary winding of the first matching transformer, the secondary winding of which through the first
масштабный резистор подключена к первой паре задающих электродов, первый и второй выводы первого масщтабного резистора.соединены с первичной обмоткой второго согласующего TpaHcAopMatopaj вторична обмотка которого подключена к информационному входу первого преобразовател частота-напр жение, первый и вто0 рой выходы первого генератора синусоидальных сигналов соединены соответственно с первым и вторым входами блока сдвига фаз, первый и второй выходы которого подключены соответст5 венно к первому и второму входам второго усилител мощности, первый и второй .выходы которого соединены с первичной обмоткой третьего согласующего трансформатора, вторична the scale resistor is connected to the first pair of master electrodes, the first and second terminals of the first mass resistor. connected to the primary winding of the second matching TpaHcAopMatopaj whose secondary winding is connected to the information input of the first frequency-voltage converter, the first and second outputs of the first sinusoidal signal generator are connected with the first and second inputs of the phase shift unit, the first and second outputs of which are connected respectively to the first and second inputs of the second power amplifier spine, first and second Yield which are connected to the third primary winding of the matching transformer, the secondary
0 обмотка которого через второй масщтабный резистор подключена к второй паре задающих электродов, первый и второй выводы второго масштабного резистора соединены с первичной об5 моткой четвертого согласующего трансформатора, вторична обмотка которого подключена к информационному входу второго преобразовател частота-напр жение, управл ющий вход 0 the winding of which is connected to the second pair of drive electrodes through the second scaling resistor, the first and second terminals of the second large-scale resistor are connected to the primary winding of the fourth matching transformer, the secondary winding of which is connected to the information input of the second frequency-voltage converter, control input
0 которого соединен с выходом второго генератора синусоидального сигнала.0 which is connected to the output of the second generator of a sinusoidal signal.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.
Устройство содержит блок 1 моделировани однородного сло земпи, выполненный в виде электролитической ванны 2, модель 3 неоднородного пласта земли, выполненна в виде листа 4 из электропроводного материала, The device comprises a unit 1 for modeling a homogeneous layer, made in the form of an electrolytic bath 2, model 3 of a heterogeneous earth layer, made in the form of a sheet 4 of electrically conductive material,
0 генератор 5 синусоидальных сигналов, усилители 6 и 7 мощности, пары задающих электродов 8 и 9, пары измерительных электродов 10 и 11, блок 12 формировани синусоидальных сигна5 лов, блоки 13 и 1А регистрации напр жени , блок 15 регистрации сдвига фаз, генератор 16 синусоидальных сигналов, преобразователи 17 и 18 частота-напр жение, масштабные ре0 зисторы 19 и 20, согласующие трансформаторы 21-24, блок 25 сдвига фаз, блоки 26 и 27 регистрации напр же ,ний, блок 28 регистрации сдвига фаз.0 generator 5 sinusoidal signals, amplifiers 6 and 7 of power, a pair of master electrodes 8 and 9, a pair of measuring electrodes 10 and 11, block 12 of forming sinusoidal signals, 5 blocks 13 and 1A of voltage recording, block 15 registering the phase shift, generator 16 sinusoidal signals, frequency-voltage converters 17 and 18, large-scale resistors 19 and 20, matching transformers 21-24, phase shift block 25, voltage register blocks 26 and 27, phase shift recorder 28.
, Устройство работает следующим об5 разом.The device works as follows.
В зависимости от класса решаемых задач и прин той методики интерпретации результатов моделировани рассчитываютс согласно критери м подоби проводимость и толщина раствора электролита в ванне 2, проводимости и геометрические размеры моделей 3 геоэлектрических неоднородностей , выбираютс пары задающих электродов 8 и 9 и измерительные пары электродов 10 и 11. Изготовленна модель 3 погружаетс в электролитическую ванну 2 с приготовленным раствором электролита нужной концентрации , на поверхности которого устанавливаютс пары задающих электродов 8 и 9 и пары измерительных электродов 10 и 11.Depending on the class of the tasks to be solved and the method adopted for interpreting the simulation results, the conductivity and thickness of the electrolyte solution in bath 2, the conductivity and geometrical dimensions of models 3 of geoelectrical inhomogeneities are calculated according to the similarity criteria, pairs of reference electrodes 8 and 9 and measuring pairs of electrodes 10 and 11 are selected The fabricated model 3 is immersed in the electrolytic bath 2 with the prepared electrolyte solution of the desired concentration, on the surface of which the pairs are set x electrodes 8 and 9 and a pair of measuring electrodes 10 and 11.
На чертеже представлен вариант устройства с парами задающих электродов 8 и 9 АуВ, AuBu и парами измерительных электродов 10 и 11, состо щими из электродов , MuNi. Конструктивно пары задающих электродов 8 и 9 AvB и АпВи вместе с согласующими трансформаторами 21, 22, 23 и 24, масштабными резисторами 19 и 20, преобразовател ми 17 и 18 частота-напр жение размещены в одном корпусе, составл ющем так называемый возбуждающий зонд. Блок 12 формировани синусоидальных сигналов выполнен согласно прототипу, в виде отдельного законченного прибора. Применение тех или других св зано со спецификой измерени (частотным диапазоном возбуждаемого пол , типом возбуждени и т.д.). Например, оптические разв зочные линии передачи обеспечивают абсолютную гальваническую разв зку измерительных и регистрирующих блоков, но в отличие от . трансформаторньк линий не обладают достаточным коэффициентом передачи в верхней части частотного диапазона от 3 до 10 МГц из-за ограниченной частотной характеристики существующих фотодиодов. Поэтому оптические линии разв зки предпочтительнее примен ть дл передачи сигналов низкой промежуточной частоты, а трансформаторные - дл передачи высокочастотного напр жени гетеродинного сигнала .. Питание измерительного зонда автономное от гальванических батарей напр жением 9В.The drawing shows a variant of the device with pairs of master electrodes 8 and 9 of AuB, AuBu and pairs of measuring electrodes 10 and 11, consisting of electrodes, MuNi. Structurally, pairs of driving electrodes 8 and 9 AvB and ApVi together with matching transformers 21, 22, 23 and 24, large-scale resistors 19 and 20, converters 17 and 18, frequency-voltage are placed in one housing constituting the so-called excitation probe. Block 12 of the formation of sinusoidal signals is made according to the prototype, as a separate complete device. The use of one or the other is related to the specificity of the measurement (frequency range of the excited field, type of excitation, etc.). For example, optical transmitting lines provide absolute galvanic isolation of the measuring and recording units, but in contrast to. Transformer lines do not have sufficient transmission coefficient in the upper part of the frequency range from 3 to 10 MHz due to the limited frequency response of existing photodiodes. Therefore, optical decoupling lines are preferable for transmitting low intermediate frequency signals, and transformer ones for transmitting high frequency voltages of the heterodyne signal. The power supply of the probe is autonomous from the galvanic batteries with a voltage of 9V.
задающих и измерительных з1лектродов устанавливаютс на специальной передвижной платформе, котора обеспечивает перемещение и установку электродов по всей площади setting and measuring electrodes are mounted on a special mobile platform that provides movement and installation of electrodes over the entire area
электролитической ванны 2 на некотором фиксированном заранее определенном рассто нии г, которое можно измен ть в зависимости от характера исследований. Исход из существующих методик интерпретации результатов зондировани , оси задающих и измерительных электродов ориентированы соответственно прин той координатной сетки электролитической ванны: по горизонтали - X и Y, по вертикали - Z.electrolytic bath 2 at some fixed predetermined distance r, which can vary depending on the nature of the research. Based on the existing methods of interpreting the results of probing, the axes of the reference and measuring electrodes are oriented according to the adopted grid of the electrolytic bath: horizontally X and Y, vertically Z.
Измерени провод тс блоком 12 в характерных точках моделей геоэлектрических неоднородностей. Электрический ток или. магнитное поле рабочей частоты с. - 0,1-10 МГц, создаваемое в электролите электролитической ванны 2 задающими электродами или возбуждающей магнитной рамкой, индуцирует в провод щей моделирующей среде (электролите ванны 2 и модел х 3 геоэлектрических неоднородностей) электромагнитное поЛе, которое наводит в измерительных электродах 10 и 11 электрические напр жени , пропорциональные двум измер емым составл ющим напр женности электромагнитного пол в точке наблюдени . Эти напр жени с частотой возбуждающего пол поступают на. входы блока 12, где преобразуютс в сигналы, удоб ные дл измерени на блоках 13, 14 и 15 регистрации.Measurements are carried out by block 12 at characteristic points of the geoelectric heterogeneity models. Electric current or. magnetic field of operating frequency - 0.1-10 MHz, created in the electrolyte of the electrolytic bath 2 by the drive electrodes or the exciting magnetic frame, induces in a conducting simulation medium (the electrolyte of the bath 2 and models x 3 geoelectric inhomogeneities), which induces electrical signals in the measuring electrodes 10 and 11 voltages proportional to the two measurable components of the electromagnetic field at the point of observation. These voltages with the frequency of the exciting floor come on. the inputs of block 12, where they are converted into signals suitable for measurement on blocks 13, 14 and 15 of the recording.
В зависимости от прин той методики интерпретации измер ютс какие-либо две составл ющие напр женности электромагнитного пол , например Еу и Ei, , Еу и Н и другие и фазовые с отнощени между ними. Результаты частотного зондировани наиболее просто и удобно интерпретировать в случае, когда электромагнитное поле возбуждаетс и измер етс электродами, например , АцВц и , MuNn, как представлено йа чертеже. . , Depending on the interpretation method adopted, any two components of the electromagnetic field strength are measured, for example, Ey and Ei,, Ey and H, and other phase relations between them. The results of frequency sounding are most easily and conveniently interpreted in the case when the electromagnetic field is excited and measured by electrodes, for example, Acvc and, MuNn, as represented in the drawing. . ,
При моделировании линейнопол ризованного электрического пол возбуждающими вл ютс , например, электроды , а приемными - . Ток I, протекающий в возбуждающих электродах , возбуждает в электролите электролитической ванны 2 электрическое поле, которое создает в электродах MyN напр жение д.и данной частоты. При этом цепь питани возбуждающих электродов отклю- , чена и тока они не cosnarof. Удельное кажущеес сопротивление .ой в точке измерени на частоте вьфв зитс соотношением 2J . i - рассто ние между центрами электродов IM м« базы электродов и MyN, . - Удельное кажущеес сопротивление определ етс в точке наблюдени на всех рабочих частотах, после чего строитс результирующа зависимость от периода колебаний Т исследуемого пал . Если питать пары задающих электродов и AuBu токами, сдвинутыми по фазе на нefcoтopый заданный угол, например 90, в электропите электролитической ванны 2 создаетс вращающеес электромагнитное попе, горизонтальные электрические состав ; л ющие напр женности которого из/мер ютс электродами 10 и 11, состо щими из электродов MyNx и MuNy, что позвол ет одновременно производить I исследовани электромагнитных полей при экваториальном и осевом размещении возбуждающих и приемных электродов. . Рассмотрим более подробно работу устройства. Синусоидальные колебани рабочей частоты f в диапазоне частот 0,1-10 МГц от генератора 5 пода ютс на входы усилителей 6 и 7 мощности с регулируемыми выходами, причем на вход усилител 6 непосред ственно, а усилители 7 - через блок 25, сдвигающий фазу синусоидальных колебаний задающего генератора 5, поступающих на вход усилител 7, на фиксированный. yrtMi, например 90° Напр жени , поступаи цие от усилител 6 и 7 мощности через согласующие трансформаторы 21 и 24 на пары зада щих электродов 8 и 9, создают в электр олите электролитической ванны 2 гармоническое электромагнитное поле, вектор пол ризации которого вращаетс с цикличной частотой (а колебаний задающего генератора 5 и описывает в пространстве либо круг (если напр жени , поступающие на электроды , и АмВц равны между собой) , либо эллип (если эти напр жени различны), при этом оси эллипса ориентированы по ос м возбуждающих электродов АуВу и Ai.|Bij, а их длины определ ютс соотношением питающих напр жений. В общем случае, когда разница фаз напр жений, определ ема блоком 25, отличаетс от 90, пространственна ориентаци осей эллипса и их длина определ етс углом фазового сдвига и величиной амплитуд напр жений возбуждающих электродов. Таким образом, созданное электромагнитное поле вследствие индукции в моделирующей среде испытывает изменени , которые вл ютс источником полезной информации о строении среды и измер етс на поверхности электролита в характерных точках модели блоком 15. Результаты измерений в виде напр жений по разв зочным лини м передачи поступают на приемно-регистрируклцие приборы: на блоки 13 и 14 каналов дл регистрации соответственно ЕЛ и Е; - составл ющих напр женности моде1лирующего электромагнитного пол , и на измеритель разности фаз блок 15 дл измерени фазовых соотношений между ними. Падение напр жени на масштабных резисторах 19 и 20 характеризует величину тока, , протекаюещго через задающие электроды 8 и 9. Это высокочастотное напр жение с рабочей частотой . 0,1- МГц через согласующие транСформаторы 22 и 23 поступает на преобразователи 17 и 18 напр жение-частота, На которые одновременно подаетс синусоидальное напр жение от генератора 16 гетеродинного сигнала с частотой ff- в диапазоне частот 0,1110 ,01 МГц. В результате частотного преобразовани на выходе преобразователей 17 и 18 образуетс напр жение посто нной, сравнительно Низкой промежуточной частоты fr f(j 10 кГц, которое по электрическим ини м передачи поступает на измерители напр жени - блоки 26 и 27, а также на измеритель разности фаз блок 28. По измерител м напр жени блокам 26 и 27 - контролируют уровень токов возбуждающих электродов Ej и AuBg, а следовательно, необходимую форму эллипса пол ризации, а измерителем разности фаз - блоком 28 - посто нство фазового сдви- 9 ,. га питающих напр жений во всем частотном диапазоне устройства. Предлагаемое устройство по сравнению с базовым позвол ет значитель но повысить точность моделировани искусственных электромагнитных полей и существенно расширить класс электрораэведочных задач, решаемых с помощью физического моделировани так как позвол ет моделировать элек ромагнитные пол искусственных (дипольных ) источников с вращающимс вектором пол ризации, что дает возможность применить дл интерпретаци результатов моделировани новые более рациональные методики интерпретации исследований., ранее- примен емых только дл естественных (магниТотеплургических ) электромагнитных полей. Кроме того, примен ема в устройстве объективна и независ ща от частота регистраци токов, проте кающих в возбужающих электрических или магнитных дипол х, заключающа с в преобразовании частоты измер емых 210 токов в посто нную, более низкую промежуточн ю частоту, позвол ет значительно повысить точность интерпретации результатов измерений высокочастотных электромагнитных полей, дипольных источников и расширить частотный диапазон моделировани в его верхней части. Примен емые ранее способы регистрации токов в возбзгасдающих дипол х непосредственным подключением к ним измерительных линий и приборов или с гюмощью согласующих устройств непреемлемы ий-за невозможности их согласовани в щироком диапазоне частот. Применение в моделировании дипольных источников электромагнитного пол дл возбуждени вращающегос вектора пол ризации вл етс новым направлением в электроразведке и эффективным методом при изучении поверхностных неоднородностей земной коры.When modeling a linearly polarized electric field, electrodes are, for example, exciting, and receiving electrodes are. The current I flowing in the excitation electrodes excites an electric field in the electrolyte of the electrolytic bath 2, which creates a voltage at the given frequency in the MyN electrodes. In this case, the power supply circuit of the excitation electrodes is disconnected, and the current is not cosnarof. The apparent apparent resistance at the measurement point at a frequency is determined by the relation 2J. i is the distance between the centers of the electrodes IM and the base of the electrodes and MyN,. - The apparent apparent resistivity is determined at the observation point at all operating frequencies, after which the resulting dependence on the oscillation period T of the investigated bank is plotted. If the pairs of the reference electrodes and the AuBu are fed with currents that are out of phase by a negative predetermined angle, for example 90, a rotating electromagnetic pope is created in the electrolytic bath 2's electrolyte; the horizontal electrical composition; The intensity of which is from / measured by electrodes 10 and 11, consisting of electrodes MyNx and MuNy, which allows one to simultaneously perform I studies of electromagnetic fields in equatorial and axial positioning of the excitation and receiving electrodes. . Let us consider in more detail the operation of the device. The sinusoidal oscillations of the operating frequency f in the range of 0.1-10 MHz from generator 5 are fed to the inputs of power amplifiers 6 and 7 with adjustable outputs, and directly to the input of amplifier 6, and amplifiers 7 through block 25, shifting the phase of sinusoidal oscillations master oscillator 5, entering the input of the amplifier 7, on a fixed. YrtMi, for example, 90 ° Voltages supplied from amplifier 6 and 7 of power through matching transformers 21 and 24 to pairs of master electrodes 8 and 9, create in the electrolyte of electrolytic bath 2 a harmonic electromagnetic field whose polarization vector rotates at a cyclic frequency (and oscillations of the master oscillator 5 also describe in space either a circle (if the voltages applied to the electrodes and AmVc are equal to each other), or an ellipse (if these voltages are different), while the axes of the ellipse are oriented along the axes of the exciting electrodes and Ai. | Bij, and their lengths are determined by the ratio of the supply voltages. In general, when the phase difference of the voltages, determined by block 25, differs from 90, the spatial orientation of the ellipse axes and their length is determined by the phase shift angle and magnitude excitation electrode voltages. Thus, the created electromagnetic field, due to induction in the modeling environment, undergoes changes that are a source of useful information about the structure of the medium and are measured on the electrolyte surface at characteristic points of the mode and a block 15. The results of measurements in the form of voltages isolator dressing transmission lines fed to the receiving-registrirukltsie devices: at blocks 13 and 14 channels for respectively registering EL and E; - the components of the intensity of the modulating electromagnetic field, and, on the phase difference meter, a unit 15 for measuring the phase relationships between them. The voltage drop across the scale resistors 19 and 20 characterizes the magnitude of the current, flowing through the master electrodes 8 and 9. This is a high frequency voltage with an operating frequency. 0.1-MHz through matching transformers 22 and 23 is supplied to voltage-frequency converters 17 and 18, to which a sinusoidal voltage is simultaneously supplied from a generator 16 of a heterodyne signal with a frequency ff- in the frequency range 0.1110.001 MHz. As a result of frequency conversion at the output of converters 17 and 18, a constant, relatively low intermediate frequency fr f voltage (j 10 kHz) is generated, which by electrical transmission rates goes to voltage meters — blocks 26 and 27, as well as to a phase difference meter block 28. According to voltage meters, blocks 26 and 27 control the level of the exciting electrode electrodes Ej and AuBg and, therefore, the required shape of the polarization ellipse, and the phase difference meter, block 28, the phase shift constant wives In the whole frequency range of the device, the proposed device significantly improves the modeling accuracy of artificial electromagnetic fields and significantly expands the class of electrical exploration problems solved by physical modeling, as it allows you to simulate electromagnetic fields of artificial (dipole) sources with rotating polarization vector, which makes it possible to apply new more rational interpretation techniques for the interpretation of simulation results and research. previously used only for natural (magnetic thermal) electromagnetic fields. In addition, the use of an objective and independent of the frequency of detecting currents flowing in exciting electric or magnetic dipoles, involving the conversion of the frequency of measured 210 currents into a constant, lower intermediate frequency, can significantly improve the accuracy interpreting the measurement results of high-frequency electromagnetic fields, dipole sources and expand the frequency range of the simulation in its upper part. The methods used earlier for registering currents in a dipole dipole by directly connecting measuring lines and instruments to them or with the power supply of matching devices are unavoidable due to the impossibility of matching them in a wide frequency range. The use in modeling of dipole sources of the electromagnetic field to excite a rotating polarization vector is a new direction in electrical prospecting and an effective method for studying surface heterogeneities of the earth's crust.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823525904A SU1108472A1 (en) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | Device for simulating electromagnetic induction in earth |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU823525904A SU1108472A1 (en) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | Device for simulating electromagnetic induction in earth |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1108472A1 true SU1108472A1 (en) | 1984-08-15 |
Family
ID=21040512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU823525904A SU1108472A1 (en) | 1982-12-16 | 1982-12-16 | Device for simulating electromagnetic induction in earth |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1108472A1 (en) |
-
1982
- 1982-12-16 SU SU823525904A patent/SU1108472A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР 329537, кл. G 06 G .7/48, .1970. 2. Морозов И.П. и др. Моделирование электродинамических процессов в неоднородных провод щих средах. Киев, Наукова думка, 1975, с. 1423 (прототип). * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6943553B2 (en) | Method and apparatus for rapid tomographic measurements of the electrical conductivity distribution of a sample | |
| CN105953939B (en) | Magnetic nano temperature measurement method and system under a kind of mixing magnetic field excitation | |
| CN101216566A (en) | Couple source frequency domain electric sounding method and apparatus suitable for quasi far zone | |
| CN109917470A (en) | A kind of vertical magnetism source wave number apparent resistivity measurement method and device | |
| SU1108472A1 (en) | Device for simulating electromagnetic induction in earth | |
| Johnston et al. | dc electric field meter with fiber‐optic readout | |
| Hollitscher | Core losses in magnetic materials at very high flux densities when the flux is not sinusoidal | |
| Thapar et al. | Scale model studies of grounding grids in non-uniform soils | |
| US3179878A (en) | Method and apparatus for the nondestructive testing of materials | |
| SU1149191A1 (en) | Device for measuring electric potential distribution | |
| SU924593A1 (en) | Device for measuring density of current (its versions) | |
| RU2252422C1 (en) | Method and device for measuring electric current | |
| Tagg | Practical investigations of the earth resistivity method of geophysical surveying | |
| RU217291U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING COMPONENT MASS FRACTION IN LIQUID MATERIALS | |
| Bellissent et al. | Eperimental Measurements of the Hall Effect in Very Dilute Solutions | |
| SU1262421A2 (en) | Method for measuring local density of surface charge | |
| SU1404800A1 (en) | Method of measuring geometric parameters of parts | |
| SU811160A1 (en) | Survey apparatus | |
| SU1320779A1 (en) | Device for measuring field spatial derivatives | |
| RU2029965C1 (en) | Capacitive sensor dielectric loss measuring device | |
| RU2059270C1 (en) | Method for determination of geoelectrical impedance | |
| SU1167422A1 (en) | Method of measuring area of plane figures and device for effecting same | |
| SU1265653A1 (en) | Method for measuring degree of object electrifiableness | |
| RU2248016C1 (en) | Geophysical electric prospecting method | |
| SU819637A1 (en) | Method of measuring resistivity distribution in optical transparent media |