Устройство высокочастотной геоэлектроразведки Советский патент 1988 года по МПК G01N3/12 

ГЧ)

I Изобретение относится к геофизике а олее конкретно - к высокочастотной геоэлектроразведке, и предназначено для дистанционного исследования подповерхностной структуры пород, слагающих верхнюю часть земной коры в инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях, а также при пр|гдварительной разведке месторожде- ни|й торфа.

I Цель изобретения - повышение точности и достоверности определения границ торфяного слоя,

I На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 3 - антенный узел, об1ций вид. Устройство установлено на гусеничном транспортере 1, к которому прикреплен антенный узел 2. Гусеничный транспортер 1 движется по поверхности торфяной залежи 3.

Устройство содержит генератор 4 тактовых импульсов, вьЫод которого по|цключен к передающей антенне 5, в за|жимы которой включен разрядник 6, приемную антенну 7, соединенную че- реЬ последовательно включенные управляемый антеннюатор 8 и усилитель-ограничитель 9 с сигнальным входом стробоскопического смесителя 10, формирователь 11 строб-импульсов, схему 12 сравнения и генератор 13 быстрого пи|пообразного напряжения.

: Управляющий вход стробоскопического смесителя 10 соединен с выходом генератора 4 тактовых импульсов чере последовательно включенные делитель, 14 частоты, генератор 15 медленного пилообразного напряжения, схему 12 ср авнения и формирователь 1 1 строб- иммульсов, а второй вход соединен с выходом разрядника 6 через генератор 13 быстрого пилообразного напряжения, а управляющий вход управляемого аттенюатора 8 соединен с выходом генератора 15 медпенного пилообразного напряжения.

Устройство также содержит фильтр 16 нижних частот, трансверсальный фильтр 17, двухканальный магнитофон 18 и осциллографический индикатор 19 Регистраторы состоят из параллель но соединенных блока Z-индикации, содержащего последовательно соединен Hbte индикатор 20 с яркостной модуляцие объектив 2 и механизм 22 движения

5

0

5

0

5

фотопленки, двухканального магнитофона 18 и осциллографического индикатора 19, сигнальные входы которых соединены с выходом стробоскопического смесителя 10 через последовательно соединенные фильтр 16 нижних частот и . трансверсальный фильтр 17, а управляющие входы соединены с выходом делителя частоты 14.

Вибраторы передающей антенны 5 и приемной антенны 7 вьтолнены гибкие (в виде дельтообразных пластин из мелкоячеистой металлической сетки) и помещены на эластичных диэлектрических линзах 23-1 и 23-2 в карманах 24-1 и 24-2 гибкой ленты-носителя 25 буксируемой за транспортером 1 по исследуемой поверхности торфяной зале- жи 3. Эластичные диэлектрические линзы 23-1 и 23-2 выпблненй в виде ряда одинаковых слоев из радиопрозрачного пористого влаговпитьшающего материала, например, поролона, насыщенного дистиллированной .иЛи слаббминерализо- ванной водой. :

Буксируемая гибкая лента-носитель выполнена из радиопрозрачного материала, например из армированной резины, и в области расположения карманов имеет перфорацию.

На гибкой ленте-носителе 25 закреплена эластичная трубка 26, в которую помещают высокочастотные кабели. С одной стороны гибкая лента-носитель 25 закруглена и имеет отверстие 27 для соединения с гусеничным транспортером 1 буксировочным крюком.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы в карманы 24 ленты-носителя 25 вкладьтают антенны 3 и 7 диэлектрическими линзами 23, пропитанными водой. Степень пропитки каждого из слоев диэлектрических линз 23 проверяют путем взвещивания так, чтобы веса каждого последующего к антенне слоя относительно нижнего, имеющего максимальный вес, изменялись плавно. Интенсивность пропитки зависит от геометрии слоев и структуры материала. После проверки влажности слои диэлектрических линз 23 собирают вместе. Заданное распределение влажности по слоям обеспечивает плавное изменение волнового импеданса от поверхности торфяного месторождения до вибраторов антенн 5 и 7. Слои диэлектрической линзы 23 вьтолняют роль

согласующего трансформатора волновых сопротивлений сред воздух - вода и фокусир ующего электромагнитную энергию элемента на частотах от 10 до 100 МГц.

Генератор 4 тактовых импульсов возбуждает передающую антенну 5. Сформированный антенной 5 высокочастотный импульс излучается в окружающее про- странство. Наличие диэлектрической линзы 23-1 приводит к возникновению эффекта фокусировки электромагнитной энергии. Электромагнитный импульс через диэлектрическую ллнзу 23-1 пере- дающей антенны 5 проходит в исследуемую среду (торфяную залежь). На грани -це раздела торф-минеральное дно возникает отраженный импульс, который через диэлектрическую линзу 23-2 по- падает на приемную антенну 7. При этом также проявляется фокусирующее действие диэлектрической линзы.

Отраженный импульс с приемной антенны 7 поступает на вход усилителя- ограничителя 9, а затем - на стробоскопический смеситель 10, ас его выхода - на регистратор 19 с фотоприг ставкой 20. Диэлектрические линзы 23-Г и 23-2 являются согласующими волновь е сопротивления воздуха и торфа элементами, благодаря чему в высо- |кочастотных линиях, соединяющих аи-

тенны с аппаратурой, уменьшается амплитуда стоячих волн и увеличивается КПД антенн 5 и 7. Фокусирующие эффект ты наиболее сильно проявляются при прохождении антеннами 5 и 7 обводненных участков маршрута.

Формула изобретенияУстройство высокочастотной геоэлектроразведки по авт.св. № 1078385, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности определения границ торфяного слоя, оно содержит эластичные диэлек- трические линзы, выполненные в виде ряда одинаковых слоев из радиопро- зрачного пористого влаговпитывающего материала, насьпценного дистиллированной или слабоминерализованной водой, при этом буксируемый носитель антенн . вьтолнен в виде гибкой ленты из ра- -л диопрозрачного материала с карманами, причем гибкая лента в области pacno- i ложения карманов имеет перфорацию,а вибраторы антенн выполнены гибкими в виде дельтообразных пластин из мелкоячеистой металлической сетки, помещены на эластичных диэлектрических линзах в карманах гибкой ленты-носителя, буксируемой за транспортером по исследуемой поверхности.

Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к высокочастотной геоэлектроразведке, и предназна чено для дистанционного исследования подповерхностной структуры пород, слагающих верхнюю часть земной коры в инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях, а также при предварительной разведке месторождений торфа. Цель изобретения - повышение точности и достоверности определения границ торфяного слоя. Устройство содержит эластичные диэлектрические линзы, вьтолненные в виде ряда одинаковых слоев из радиопрозрачного пористого влаговпитывающего материала, например поролона, насыщенного дистиллированной или слабоминерализованной водой. Буксируемый носитель антенны выполнен в виде гибкой ленты из радиопрозрачного мате г- риала с карманами, например, из армированной резины. При этом гибкая лента в области расположения карманов имеет перфорацию. Вибраторы антенны вьтолнены гибкими в виде дельтообразных пластин КЗ мелкоячеистой металлической сетки. Вибраторы антенн помещены на эластичных диэлектрических линзах в карманах гибкой ленты-носителя, буксируемой за транспортером по исследуемой поверхности. 3 ил. i (/ С ос ее ел со 00