SU807188A1

SU807188A1 - Устройство дл импульснойиНдуКТиВНОй элЕКТРОРАзВЕдКи

Info

Publication number: SU807188A1
Application number: SU792734365A
Authority: SU
Inventors: Феликс Моисеевич Каменецкий; Вадим Митрофанович Тимофеев; Александр Андреевич Вакульский
Original assignee: Московский Ордена Трудовогокрасного Знамени Геологоразведочныйинститут Им. C.Орджоникидзе
Priority date: 1979-03-07
Filing date: 1979-03-07
Publication date: 1981-02-23

Description

(54.) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ ИНДУКТИВНОЙ ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКИ

Изобретение относитс к импульсной индуктивной электроразведке руд цветных металлов и других электропровод щих полезных ископаеьо:1Х.

Известны устройства дл импульсной индуктивной электроразведки, включающие последовательно соединенны е приемный контур, входной коммутатор , импульсный усилитель, накопитель и регистратор. При помс ци приемного контура неустановившеес вторичное поле в паузах между импульсами первичного пол преобразуетс в неустановившеес значение ЗДС в этом контуре, равное производной по времени от потока неустановившегос пол через приемный контур . 1 мерение этой величины производ т путем стробировани ее входным коммутаторе в заданные Mott/sH-sta времени, усилени и накоплени стробимпульсов . Стробирование осуществл ют на очень коротком интервале Bipeмени (менее 1 мс), что обеспечивает возможность измере1 и мгновенных значений ЭДС, либо измер ют интегральные значени ЭДС. В этом случае Стробирование осуществл ют в более широком интервале времени, в течение которого происходит интегрироваиие сигнала в накопителе, при этом интервал интегрировани выбираетс равным периоду помехи U и

2.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс iipTponcTBO дл импульсной индуктивной электроразведки, состо щее из генераторной части, содержащей последовательно соединенные генератор импульсов и генераторный контур измерительной части, содержащей приемный контур и последовательно соединенные коммутатор, импульсный уси5 литель, накопитель и регистратор, и схему управлени , выход которой подсоединен к управл емым входам генератора, коммутатора и накопител из.

0

Измерени ЭДС 1производной от неустановившегос пол по времени) имеют существенный недостаток - неоднозначность зависимости измер е5 . мой величины от параметров объекта. Например, сигнал от изомерной провод щей залежи (шара) в первом приближении пропортщонален величине

,- 0«L-fc

(1)

L« 6ie

где г/и;

3 электропроводность залежи;

а - радиус шара;

t - врем .

Параметр oL входит в Формулу (1) в виде множител при экспоненте и показателе экспоненты. В рез ультате на ранних временах переходного процесса сигнгш от проводника с большим сС (низка электропроводность , малые размеры) больше, а на поздних временах - меньше сигнала от проводника с малым (высока электропроводность, большие разме.ры ) .

Цель изобретени - повышение- эффективности электроразведки и обеспечение однозначности пoлyчae ыx результатов за счет непосредственного измерени неустановившегос магнитного пол .

Поставленна -цель достигаетс тем, что устройство дл импульсной индуктивной электроразведки, состо щее из генераторной части, содержащей последовательно соединенные генератор импульсов и генераторный контур, измерительной части, содержащей приемный контур и последовательно соединенные коммутато импульсный усилитель, накопитель и регистратор, и управлени , выход которой подсоединен к управл емнм входам генератора, коммутатора и накопител , снабжено интегратором , вход которого подсоединен к выходу приемного контура, а выходк входу коммутатора.

На фиг. 1 показана структурна схема устройства; на фиг. 2 - времеиные диаграммы импульсов устройства .

Устройство состоит из генераторной части, включа1сс|ей генератор 1 импульсов и генераторный контур 2, схемы 3 управлени и измерительной части, состо .цей из пpиe 4иoгo контура 4, иитегр-цора 5, входного коммутатора 6, и11 1/льсного усилител 7, накопител i, и регистрлчора 9

Работа устройства оснолан -.на измерении не производной от н установившегос пол во времени, а самого неустановившегос пол . Так дл той же самой изомерной провод щей залежи (шара) неустановившеес поле пропорционально величине

: .е- (2)

трудно убедитьс в том, что . Теперь об входит только азатель экспоненты, и проводникам с меньшими размерами и эдэктропроводиостью однозначно соответ-г ствуют меньшие значени пол , а болшим -. большие. Упом нутые измерени интегральных значений ЭДС частично

решают эту задачу, так как в этом случае измер етс величина

и (ё.), (3J 1

где t -t.At - интервал интегрировани .

Дл очень большого интервала интегрировани величиной е можно пренебречь и измер емый сигнал бли3Ok к значению пол в момент t . Однако на практике интервал интегрировани всегда конечен. В результате происходит занижение сигнала, в особенности дл проводников с, малыми ..значени ми Л , которые предотэвл ют наибольший промышленный интерес (высока электропроводность т.е. высокое содержание металла в руде, и большие размеры).

Устройство работает следующим образом.

Генерато 1. импульсов вырабатывает в генераторном контуре 2 импулсы тока чередующейс пол рности, по форме близкие к пр моугольным. В непровод щей среде в окрестности контура возникает импульсное магнитное поле H(t) Такой же формы (фиг.2 а в приемном контуре 4 - ЭДС Е(t), пропорциональна производной от магнитного пол по времени (фиг.26) т.е. продифференцированной величине магнитного пол ft(t). Этот сигнал поступает на вход интегратора 5 и непрерывно интегрируетс . Поскольку операции дифференцировани и интегрировани взаимно обратны, на выходе интегратора 5 образуетс сигнал U(t);LE (t)dt (фиг. 2в) , форма которого така же, как и у пол Н (t), воэдействук цего на приемный контур 4. Если в окрестност х устройства имеетс провод щий объект, то процесс установлени и исчезновени ол зат гиваетс (фиг. 2в, пунктир). Входной коммутатор 6 в паузах между импульсами тока производит бтробйрование сигнала И(t) с вщрда интегратора 5 в заданные моменты времени t|

отсчитываемые от

момента прекращени токового импульса (фиг. 2в). Строб-импульсы поступают на вход импульсного усилител 7, усиливаютс и подаютс на дифферецигшьный накопитель 8, осуществл киций раздельное накопление импульсов положительной и отрицательной пол риости и вычитание накопленных сигналов В результате полезный сигнал удваиваетс , а низкочастотна помеха вычитаетс . Высокочастотна помеха ослабл ето за счет усреднени накопителем большого числа импульсов . Сигнал с выхода накопител поступает на регистратор 9 (стрелочный прибор или цифровое устройство ) . Схема 3 управлени обеспечир- т согласованную работу генератора 1 импульсов, входного коммутатора 6 и дифференцисшьного накопител 8.

Устройство может работать и в однопол рном режиме (импульсы тока одинаковой пол рности). В этом случае не происходит удвоени полезного сигнала, но -возрастает количество импульсов (вдвое).накапливаемых в единицу времени, т.е. возрастает эффективность накоплени .

Основным достоинством предлагаемого устройства вл етс возможность осуществлени непосредственных измерений неустановившегос магнитного пол вместо производной от этого пол по времени, что существенно повышает однозначность импульсной электроразведки и,как слествие , эффективность поисков рудных месторождений. Сочетание интегратора с приемным контуром непосредственно на его выходе .образует новый тип датчика переменного магнитного пол дл электроразведки . Такой датчик может быть применен не только в методе переходных процессов, но и дл измерени гармонических полей, магнитотеллургического пол , магнитные компоненты пол в метод е вызванной пол ризгщии и т.д..

Кроме того,в устройстве вл етс возможность измерени первичного импульсного пол . Дл этого необходимо произвести дополнительное строЬирование сигнала U(t) в момент времени t| в конце токовго импульг са, когда первичное поле уже установилось (фиг. 2в).Этой величиной удобно нормировать значени неуста .новившегос пол , измеренные в моменты времени t. Эта величина имеет и самосто тельное информативное значение при поисках залежей магнитных руд железа, так как она не зависит от электропроводности обт вкта , но зависит от его магнитной проницаемости.

KD (ZH

Однозначность измерений пол (по сравнению с ЭДС) позвол ет изучать переходную характеристику в меньшем диапазоне времени, тем самым сократить затраты рабочего временн на производство измерений ориентировочно на 20% и получить соответствующее снижение затрат на изучение 1 кмплощади.

;юрмула изобретени

Устройство дл нмпульсной индуктивной электроразведки, состо щее из генераторной части, содержащей последовательно соединенные генератор импульсов и генераторный контур измерительной части, еодержадей приемный контур и последовательно соединенные коммутатор, импульсный усилитель , накопитель и регистратор, и схему управлени , выход которой подсоединен к управл емым входам генератора , коммутатора и накопител , отличающеес тем, что, с целью повышени эффективности электроразведки и обеспечени однозначности получаемых результатов за счет непосредственного измерени неустановившегос магнитного пол , оно снабжено инт.егратором, вход которого подсоединен к выходу приемного контура, а выход - ко входу коммутатора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Руководство по применению метода переходных процессов в рудной геофизике. Л., Недра, 1976,

с. 53-63.

2.Авторское свидетельство СССР 151409, кл. 6 01 V 3/10, 1961.

3.Руководство по применению метода переходных процессов в рудной геофизике. Л., Недра, 1976,

с. 64-67 (прототип).

-р о

. ;э

«с 4J

э

Claims

Формула изобретения

Устройство для импульсной индуктивной электроразведки, состоящее из генераторной части, содержащей 15 последовательно соединенные генератор импульсов и генераторный,контур измерительной части, содержащей приемный контур и последовательно соединенные коммутатор, импульсный уси2Q литель, накопитель и регистратор, и схему управления, выход которой подсоединен к управляемым входам ге-. нератора, коммутатора и накопителя, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности электроразведки и обеспечения однозначности получаемых результатов за счет непосредственного измерения неустановившегося магнитного поля, оно снабжено интегратором, вход которого подсоединен к выходу приемного контура, а выход - ко входу коммутатора.