SU1548764A1

SU1548764A1 - Measuring bridge for geoelectrical prospecting

Info

Publication number: SU1548764A1
Application number: SU884480375A
Authority: SU
Inventors: Игорь Михайлович Евдокимов; Сергей Игоревич Евдокимов
Original assignee: И.М.Евдокимов и С.И.Евдокимов
Priority date: 1988-05-30
Filing date: 1988-05-30
Publication date: 1990-03-07

Abstract

Изобретение относитс к области геофизики и может быть использовано при поисках и разведке хорошо провод щих рудных тел индуктивным методом электроразведки. Цель изобретени - повышение помехозащищенности измерений. Она достигаетс тем, что две совмещенные в пространстве петли включаютс согласно в два плеча моста, питаемого от источника переменного тока. При таком включении ЭДС помехи взаимно вычитаютс на входе нуль-индикатора, включенного в диагональ моста, два других плеча которого содержат эталонные резисторы с разным сопротивлением. Чтобы при этом не вычитались и сигналы, обусловленные геоэлектрическим разрезом, одна из петель, последовательно с которой включен узел уравновешивани , состо щий из последовательно соединенных магазина индуктивностей и магазина активных сопротивлений, зашунтирована резистором, сопротивление которого значительно больше активного сопротивлени этой петли. За счет шунтирующего резистора создаетс разветвление тока в измерительном плече, так что по положению ручек магазина индуктивностей можно определить суммарную индуктивность петли и вносимую средой индуктивность. 1 ил.The invention relates to the field of geophysics and can be used in prospecting and exploration of highly conductive ore bodies by the inductive method of electrical exploration. The purpose of the invention is to improve the noise immunity of measurements. It is achieved by the fact that two space-aligned loops are connected according to the two arms of the bridge, fed from an alternating current source. With this inclusion of the EMF, the interference is mutually subtracted at the input of a null indicator included in the bridge diagonal, the other two arms of which contain reference resistors with different resistance. So that the signals due to the geoelectrical section are not subtracted either, one of the loops, in series with which the balance unit is connected, consisting of the inductance store and the resistance store, connected in series, is bridged by a resistor, the resistance of which is significantly greater than the active resistance of this loop. Due to the shunt resistor, a current branching in the measuring arm is created, so that the total inductance of the loop and the inductance introduced by the medium can be determined from the position of the inductance store handles. 1 il.

Description

Изобретение относитс к геофизике и может быть использовано при поисках и разведке хорошо провод щих рудных тел индуктивным методом электроразведки .The invention relates to geophysics and can be used in prospecting and exploration of highly conductive ore bodies by the inductive method of electrical exploration.

Цель изобретени - повышение помехозащищенности при выполнении полевых измерений вблизи действующих горнорудных и других промышленных предпри тий .The purpose of the invention is to improve the noise immunity when performing field measurements in the vicinity of existing mining and other industrial enterprises.

На чертеже представлена схема измерительного моста оThe drawing shows a diagram of the measuring bridge

Измерительный мост содержит источник 1 переменного тока, первый эталонный резистор 2 и второй эталонный резистор 3, соединенные последовательно две индуктивности, выполненные в виде двух совмещенных в пространстве петель и 5, узел 6 уравновешивани , состо щий из последовательно соединенных магазина 7 индуктивностей и магазина 8 активных сопротивлений, первый дополнительный резистор 9, второй дополнительный резисторJО, подключенный параллельно второй петле 5, и нупь-индикатор 11, причем начало первой петли 4 соединено с началом второй петли 5, а к точке их соединени подключен один вывод источника 1 переменного тока, второй вывод.The measuring bridge contains an alternating current source 1, a first reference resistor 2 and a second reference resistor 3, connected in series two inductances, made in the form of two combined in space loops and 5, an equilibration node 6 consisting of series-connected inductors 7 and a store 8 active resistance, the first additional resistor 9, the second additional resistor JO, connected in parallel to the second loop 5, and nupt indicator 11, and the beginning of the first loop 4 is connected to the beginning of the second ne aphids 5, and to the point of their connection is connected one output of the AC source 1, the second output.

елate

Јь 0000 00

-vj-vj

которого подключен к общей точке соединени первых выводов двух эталонных резисторов 2 и 3, между концом первой петли k и вторым выводом первого эта- лонного резистора 2 включен первый дополнительный резистор 9, между концом второй петли 5 и вторым выводом второго эталонного резистора 3 включен узел 6- уравновешивани , а нуль- индикатор 11 включен между точками срединени второго вывода первого эталонного резистора 2 с первым до- прлнительным резистором 9 и второго вывода вторбго эталонного резистора 3 с узлом 6 уравновешивани , причем сопротивление второго эталонного резистора 3 значительно больше сопротивлени первого эталонного резистора 2, а сопротивление второго допол- Нительного резистора 10 значительно больше активного сопротивлени второй г(етли 5.which is connected to the common connection point of the first terminals of the two reference resistors 2 and 3, the first additional resistor 9 is connected between the end of the first loop k and the second output of the first reference resistor 2, node 6 is connected between the end of the second loop 5 and the second output of the second reference resistor 3 - equilibration, and a zero-indicator 11 is connected between the points of the middle of the second output of the first reference resistor 2 with the first additional resistor 9 and the second output of the second reference resistor 3 with the balancing node 6, and The second reference resistor 3 is significantly larger than the resistance of the first reference resistor 2, and the resistance of the second additional resistor 10 is significantly greater than the active resistance of the second gram (5).

Работа с измерительным мостом производитс следующим образом. The operation of the measuring bridge is as follows.

На участке, где требуетс выполнить измерени , раскладываютс две совмещенные петли k и 5, резисторы которых, например, равны м или 800x800 м. Через петли k и 5 пропускают переменный ток от источника 1 переменного тока и уравновешивают мост с помощью узла 6 уравновешивани , измен с помощью магазинов 7 и 8 величину компенсирующей индуктивности и компенсирующего сопротивлени до тех пор, пока не перестанет протекать ток через нуль-индикатор 11, т.е. до тех пор, пока показани нуль-индикатора 11 не станут равными нулю. По показани м ручек магазиновIn the area where measurements are required, two combined loops k and 5 are laid out, the resistors of which are, for example, m or 800x800 m. Alternating current from the AC source 1 is passed through loops k and 5 and the bridge is balanced by with the help of magazines 7 and 8, the magnitude of the compensating inductance and the compensating resistance until the current through the null indicator 11 stops flowing, i.e. until the zero indicator reading 11 becomes zero. By reading store handles

7и 8 индуктивностей и активных сопротивлений суд т о величине вносимых7 and 8 inductances and active resistances judge the value of the input

в петли индуктивности и активного сопротивлени , обусловленных исследуемым геоэлектрическим разрезом, т.е. об электрических СВОЙСТЕЗЗХ этого разр да о I Обозначим величины сопротивленийin the loop of inductance and active resistance, due to the geoelectric section under study, i.e. about electrical characteristics of this discharge is about I Denote the resistance values

резистора 2 - R1, .резистора 3 - RI резистора 9 - Ra резистора R4 петли 5 - Ry, магазина сопротивленийresistor 2 - R1, resistor 3 - RI resistor 9 - Ra resistor R4 loop 5 - Ry, resistance store

8- R, индуктивности петель k и 5 8- R, loop inductances k and 5

L, коэффициент взаимоиндукции между петл ми 4 и 5 М, ток, протекающий через петлю k и резисторы 9 и 2 - I1 ток протекающий через узел 6 уравновешивани - 1, через петлю 5 L, coefficient of mutual induction between loops 4 and 5 M, current flowing through loop k and resistors 9 and 2 - I1 current flowing through balance node 6 - 1, through loop 5

через резистор 10 - 1, индуктивность магазина 1 - Lx,through a resistor 10 - 1, inductance store 1 - Lx,

В момент баланса моста выполн ютс услови At the moment of the bridge balance, the conditions are met.

т - т 52 Х1 Т R,t - t 52 X1 T R,

(1)(one)

(JOJL+R, +RS)II +jwMIza(juLa+jwIJJt+Rb + +R2)I2+jwMI,a,(2)(JOJL + R, + RS) II + jwMIza (juLa + jwIJJt + Rb + + R2) I2 + jwMI, a, (2)

где а I3/I2 -- -- (так как where a I3 / I2 - - (since

Ц.. I C .. I

+I4); j тГТ;+ I4); j tGT;

ы- частота .y- frequency.

Подставив (1) в (2), получим следующее условие компенсации реактивной составл ющей сигналаSubstituting (1) into (2), we obtain the following condition for compensation of the reactive component of the signal

Q Q

5 five

. .

00

L-| + М-а М |-.a + L-a+L . КдК.4 L- | + M-and M | -.a + L-a + L. KdK.4

(3)(3)

Так как петли и 5 совмещены в пространстве, то,мSince the loops and 5 are combined in space, then, m

М L .1Ч;M L .1H;

Подставив (k) в (3) и обозначив К„/ , получаютSubstituting (k) in (3) and denoting K „/, receive

L „ I, n -(1-а).(5)L „I, n - (1-a). (5)

Выражение (5) показывает, что высока чувствительность измерений будет достигнута в том случае, если , т.е. сопротивление резистора 3 будет значительно бол0ше сопротивлени резистора 2Ф Expression (5) shows that high sensitivity of measurements will be achieved if, i.e. the resistance of resistor 3 will be much greater than the resistance of resistor 2F

Дл подавлени Промышленных помех (например, с частотой 50 Гц) следует выбирать а - 1 , так как при отсутствии дополнительного резистора 10 подавление помех будет полное. Однако при этом, так как петли 4 и 5 включены согласно, пропорциональные измерени их индуктивностей за счет воздействи геоэлектрического разреза не создают разбаланса моста, т.е. не могут быть зафиксированы.To suppress Industrial noise (for example, with a frequency of 50 Hz), a - 1 should be chosen, since in the absence of an additional resistor 10, the interference suppression will be complete. However, since loops 4 and 5 are included according to, proportional measurements of their inductances due to the effect of a geoelectrical section do not create an imbalance of the bridge, i.e. cannot be fixed.

Поэтому сопротивление дополнительного резистора 10 следует выбирать значительно большим активного сопротивлени петли 5, например в 10 раз. При этом ,9.. Если вз ть , то получают , т.е. все изменени индуктивности петель k и 5 будут пр мо считаны по положени м ручек магазина 7 индуктивностей, а за счет введени дополнительного резистора 10 помеха будет подавлена не полностью, а только в 20 раз (по сравнению с известным устройством). Если же вз ть , а(),95, то будет получено подавление помехи в 40 раз.Therefore, the resistance of the additional resistor 10 should be chosen to be much greater than the active resistance of the loop 5, for example, 10 times. In this case, 9 .. If taken, then receive, i. all changes in the inductances of the loops k and 5 will be passed along the positions of the handles of the inductance store 7, and due to the introduction of an additional resistor 10, the interference will not be completely suppressed, but only 20 times (compared to the known device). If, however, one takes (), 95, then interference suppression will be obtained 40 times.

Дл того, чтобы дополнительно обеспечить температурную стабильностьIn addition to provide temperature stability

моста, необходимо выбрать равным -тому же значению п отношение сечени проводов, из которых изготовлены петли и 5, и отношение сопротивлени резистора 10 к активному сопротивлению петли 5.the bridge, it is necessary to choose equal to the same value n the ratio of the cross section of the wires from which the loops are made and 5, and the ratio of the resistance of the resistor 10 to the active resistance of the loop 5.

Благодар такому выполнению моста значительно повышаетс помехозащищенность при проведении измерений в услови х интенсивных промышленных помех.Due to this bridge design, noise immunity is greatly enhanced when measurements are made under conditions of intense industrial noise.

Claims

Invention Formula

A geoelectrical measuring bridge containing two series-connected reference resistors, two inductances made in the form of two aligned loops in space, a balancing node, an alternating current source and a zero-indicator, characterized in that, in order to improve the measurement immunity, the beginning of one loop is connected with the beginning of another loop and the first output of the variable source is connected to the point of their connection

0 5

current, the second terminal of which is connected to the common connection point of the first terminals of the two reference resistors between the end of the first loop and the second t1 of the first reference resistor is connected to the first additional resistor, between the end of the second loop and the second output of the second reference resistor the balancing node is connected inductance store and resistance store, parallel to the second loop, a second additional resistor is connected, and a zero indicator is connected between the connecting points Neny second terminal of the first reference resistor to a first additional rezis - set and the second terminal of the second reference resistor with equilibration node, wherein the resistance of the second reference resistor over a resistance of the first reference resistor, and the resistance of the second resistor supplementary high resistance of the second loop.

W