SU303608A1 - УСТРОЙСТВО дл МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРЯМЫХ ЗАДАЧ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  геофизических исследований методами электроразведки .

Известные устройства дл  моделировани  пр мых задач электроразведки трудно примен ть в полевых услови х.

Предложенное устройство аналогичного назначени  отличаетс  от известных тем. что рлбочий объем его выполнен в виде двух противолежащих металлических поверхностей, разделенных диэлектриком. В рабочем объеме расположены металлические тела, имитирующие непровод щие включени . Источник нол  размещен на верхней металлической поверхиости , имеющей конические отверсти  дл  ввода в рабочий объем концов сердечника маг. нитного дипол . Часть металлической поверхности , на которой расположен магнитный диполь , выполнена подвижной, например, в форме диска.

Это позвол ет повысить точность устройства , существенно уменьшить его габаритные размеры и вес.

Па чертеже представлена функциональна  схема предложенного устройства.

Устройство состоит из блока возбуждени  переменного магнитного пол , рабочих граничных поверхностей блока измерени .

товленный из ферритов высокой проницаемости , катущки подмагничивани  2, питаемые в противофазе от звукового генератора 3, экранирующую коробку 4 с иоворотным диском. Магнитный диполь представл ет собой П-образный ферритовый сердечник с полюсами конической формы, которые закрепл ютс  в конических углублени х поворотного диска так, чтобы с рабочим пространством 5 устройства

соприкасались только концы сердечника, имеющие поверхность площадью 1 жж.

Рассто ние а между полюсами магнитного дипол  выбираетс  в соответствии с масщтабом уменьщени  модели по сравнению с натурой . При среднем рассто нии 300 м между питающими электродами полевой разведочной дииольной установки в масштабе уменьщени  1 : 10000 а 3 см. Катущки подмагничивани  2 рассчитываютс  таким образом, чтобы имело место согласование с выходным соиротивлением звукового генератора 3 при максимально используемой мощности. Поворотный диск и экран 4 изготовл ютс 

из хорошо провод щего металла и соедин ютс  как можно плотнее, чтобы не оставалось щелей.

выполнены из алюминиевых лист01з толщиной не менее 1,5 мм. Поперечные размеры ЛИстов выбираюте  в соответствии с масштабом уменьшени  модели. Так, дл  иселедовани  площади 15X15 при масщтабе 1 : 10000 достаточно выбрать ионеречные размеры поверхностей 6, 7 равными 1,5X1.5 м.

В рабочем объеме 5 раеполагаютс  модели 8 непровод щих включений, пзготовлеиные из хорошо ировод шего металла теометрически подобными исследуемым неодпородност м.

Блок измерени  содержит зонд 9, который представл ет собой катушку нндуктивности, намотанную па днэлектричеекую нить 10, св занную с координатором (на чертеже не показан ). Длина намотки 1-2 мм, количество витков выбираетс  максимально возможным при внутреннем диаметре 1 мм и внешнем диаметре 2-.3 лгм. Концы катушки с помощью

тонких гибких проводников подключены к г13мерительному устройству 11, в качестве которого используетс  селективный микровольтметр типа У2-6. Выходное наир жение иоследнего нодаетс  на осциллограф 12 дл  визуал)иого контрол  за формой сигнала.

При включении звукового генератора 3 по обмоткам катушек подмагничивани  2 протекает переменный ток частотой 20-50 кгц. Феррнтовый сердечник возбуладает в рабочем пространстве 5 неременное магнитное поле через конические отверети .

Поскольку на выбранной частоте нормальна  составл юща  магнитной индукции близка к нулю на хорошо нровод щих поверхност х в пространстве, имитирующем геофизический разрез, вектор индукции магнитного нол  распредел етс  в точном соответствии с раснределениел вектора тока проводимости в почве прп наличии ненровод щнх включений в толще земли и ненровод щего фундамента.

Зоид 5 фиксирует значение тангенциальной компоненты индукции магннтного пол  в непосрсдетвенной близости от рабочей поверхности 6, перемеща сь с П0 мощью диэлектрической нити 10, св занной с координатором. Отсчет относительных величии измер емых комионент пропзводите  с иомопдью измерительного устройства //, электрически св занного с зондом.

ЭкранируЮИда  коробка и иоворотпый диск исключают иопадание магпитного пол  в пространство моде.чироваии  и позвол ет ориентировать магнитный диполь иод произвольным углом к ЛИ1ЩИ перемещени  зонда. Сппмаемые с измерительного устройства показани  пропорциональны комиоиенте магнитного ио-

л  //,.. Нанравленне г определ етс  ориентацией оси зонда. Поекольку имеет меето иолный изоморфизм уравнений и их граничных условий, ощ1сывающих изучаемый ироцесс. и  влений, происход щих в модели, результаты

измереннй последней дают приборпое решение задачи электроразведки, и, следовательпо, иримеиимы дл  сопоставлени  с резул)тата .ми нолевых измерений.

Варьиру  конфигурацию и размеры модели фуидамеита со всевозможными включе1П Ями, ири которых требуетс  выпоЛПеппе граиичН)fc ,. где гр,м - потепциальиа 

го УСЛОВИЯ

функци , можно иолучить семейство кривых, характеризующих различные iiapaметры теоэлектричеекого разреза. Име  соответствующее количеетво таких кривых, нетрудно сравнивать данные, полученные в нолевых чслови х , с дагщыми измерени  модели. Методика измерений состоит в следующем.

После включени  и нрогрева нриборов зонд устанавливаетс  в нулевое положение, совпадающее с центром магиитного питающего дпиол . По пзмepитeльнOJмy устройству // фиксируют значение максимума пол , нронорциопальиое разности лтгиитостатических потеициалов ма1-питного дипол  1. Затем, .мен   последовательно раеето ии  г от ;Итаю щего до приемного ДИИ0.1Я, т. е. от источника магиигного иол  до зонда, иутем 11ередвиженн  зонда , снимают значенн  напр женности магнитного пол  Hr(i). соответствующие различным точкам.

Дл  иолучепи  более точных результатов целесообразно производ1тгь измерени  по обе стороны магнитного дииол  п в качестве окоичательпого результата брать ереднее арифметическое . Мен   форму и размеры .моделируемь х включений, сиилаают соответствующие зависимости //,.(}, которые затем используют дл  сравнени  с даннь:ми 11олевых измерений.

Предмет и з о б р е т е и и };

1.Устройство дл  моде:)Ирова 1И51 п) мых задач электроразведки методом иаведеииога

тока, содержащее рабочи объем, геометрически юдобный реальному, источник пол , зонд, координатор и измерительный ирпбор, отличающеес  тем, что, с целькз човышени  точности и существенного у.мепьшеии  габаритных

размеров и веса устройства, рабочий объе.м его выиолиеи в 1зиде двух иротиволежап1их металлических поверхностей, разделенных диэлектриком , в котором раеиоложепы металлические тела, имитирующие непровод щие

включеии , а источ пк пол  размещен иа верхней металлическо; поверхпост;-, имеющей копические отверсти  дл  ввода в рабочи ; объем концов сердечника магиитиого дипол .

2.Уетройство по и. , отличающеес  тем, что часть металлической поверхиос1Ч1, иа которой расположен магнитный диполь, выполпена иодвижной, паи)имер, в форме диска.