Буксируемый электрический зонд Советский патент 1985 года по МПК G01V3/20 

Изобретение относится к исследованиям придонных отложений. По основному авт, св. № 1078387 известен зонд, содержащий питающий электрод, подключенный к источнику тока и выведенный на обе стороны непроводящего основания, измеритель ные электроды, вьшеденные каждый на одну из сторон непроводящего основа ния и подключенные к дифференциальному усилителю ll . Контактное сопротивление электрода зависит от многих факторов, в том числе от.частоты и плотности тока, материала, из которого выполнен электрод, состояния его поверхности, механических воздействий на поверхность и перемещения жидкос ти вблизи нее. В лабораторйых условиях установлено, что изменения сиг нала, особенно при механических воз действиях, могут достигать 5-10 от максимального полезного сигнала. Буксируемый зонд предназначен для поисков твердых полезных ископаемых и должен иметь большую чувствительность, так как суммарные изменения проводимости от единичных экземпляров, конкреций не превьшают по данным лабораторных определений 5 15%. Для обычного электричеЬкого зонда изменения тока через централь ный электрод не превьшают этой величины при образцах диаметром порядка 5-7 см, расположенных вплот ную к электроду, т.е. сигнал от конкреций на фоне помех не выделяет ся. Датчик известного буксируемого зонда за счет исключения влияния определенных факторов позволяет вьщелять от крупных экземпл ров конкреций. Меньшие конкреции, расположенные на расстоянии первых сантиметров от датчика, создают сиг налы, которые на фоне помех не вьще ляются, т.е. зонд не обладает точностью., достаточной для обнаружения конкреций размерами менее 3-:5 см или перекрытых тонким слоем ила. Цель изобретения - увеличение точности измерений буксируемого зон да путем уменьшения влияния помех, т.е. изменений контактного сопротив ления питающего электрода. Поставленная цель достигается тем, что в буксируемом электрическом зонде питающий электрод выведен к обеим сторонам изолирующего основания посредством Т-образНой полости, вершина которой размещена внутри измерительных электродов и в ее основании помещен питающий электрод, причем расстояние от поверхности питающего электрода до вершины этой полости выбрано не меньшим ширины поверхности питающего электрода. Такое конструктивное вьтолнение обеспечивает уравнивание питающего тока, который стекает с обеих сторон непроводящего основания.. На чертеже приведена схема зонда. Зонд состоит из непроводяще-го основания 1, питакйцего электрода 2 и измерительных электродов 3 и 4. Питакидий электрод помещен в польсть 5, которая через сквозной канал 6 соединена с окружающей средой. Устройство работает следующим образом. Электрический ток, стекакиций с поверхности электрода 2, разветвляется на две части в сквозном канале 6, и создаются потенциалы ни электродах 3 и 4. Величины потенциалов равны, если среда однор.одна, КОНСТРУК19СИ обоих элементов датчика одинаковы и части тока равны. Поэтому сигнал, который снимается с электродов 3 и 4 равен нулю. Если среда у одного из измерительных электродов отличается по проводимости, то появляется разность тотенциалов, которая может быть зарегистрирована как полезный сигнал. Участки поверхности электрода 2. имеют различные контактные сопротивления и емкости, которые могут меняться со временем под воздействием указанных факторов, изменяя амплитуДБ и фазы стекакмцих токов и создавая сигнал помехи. Рассмотрим случай с электродом, расположенным вблизи канала 6. Изменения контактных сопротивлений и емкостей частей его поверхности, с которых стекают токи к электродам 3 и 4, вызывают появление помехи .на выходе дат.чика. Помехи достигают неличины сигнала от конкреций размерами менее 3 см, расположенных вплотную кдатчику. Если разместить электрод 2 в полости 5, то за счет столба проводящей воды в полости на ее

3

выходе структура тока будет однородна независимо от величины неодно родности тока вблизи поверхности электрода 2.

Экспериментально установлено, что неоднородность тока, стекакщего с электрода 2, значительно уменьшается у противоположной поверхности столба жидкости длиной, равной поперечному размеру электрода. При длине в 15 раз большей этого размера неоднородность не превышает первых процентов, т.е. ее невозможно зафикс.ировать. Сигнал помехи не превышает

559734

20-30% от величины сигнала, создаваемого удаленной конкрецией.

Стабильность показаний при применении предлагаемой конструкции зонда 5 увеличивается не менее, чем на два порядка по сравнению с известньв 1 зондом при той же силе тока через питающий электрод. Указанная конструкция позволяет создать устройство.

которое имеет точность, достаточную для определения отдельных экземпляров, конкреций диаметром менее 3 см на расстоянии порядка 3 см от электрода.

БУКСИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗОНД по авт. св. № 1078387, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерений путем уменьшения влияния помех, питающий электрод выведен к обеим сторонам изолирукицего основания посредством Т-образной полости, вершина которой размещена внутри измерительных электродов, а в ее основании помещен питаняций электрод, причем расстояние от поверхности питающего электрода до вершины этой полости выбрано не меньшим ширины поверхности питающего электрода. 01 ел со со