Способ измерения электрических параметров почвы Советский патент 1989 года по МПК G01N22/00 

СП

00

tc

3

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при расчетах диаграмм направленности антенных устройств, преимуи1ественно КВ-диапазона.

Целью изобретения является упрощение измерений.

На чертеже приведено устройство, реализующее способ измерения электрических параметров почвы.

Ориентируя приемный диполь 3 орто гонально поверхности земли (положение я), отмечают показание е прием ника , пропорциональное составляющей Е. Расположив диполь 3 горизонтально, ориентируют его ось в нап20

Устройство содержит передающий диполь 1, подключенный к передаюи4ему устройству 2, размещен в земле на не- равлении передающего диполя 1 (пунк- которой глубине h (может располагать- тир 5) и отмечают показание е прием ся и на земле). Приемный диполь 3 соединен с приемником , находится на расстоянии от передающего диполя 1 и ориентирован в направлении (относительно оси последнего (0 Ц 90), АМИКС максимальная длина волны в исследуемом диапазоне воли.

напряжение на входе приемного уст- Длина приемного диполя 3 2L долж- 25 ройства.

на быть много меньше минимальной дли- Составляющие поля поверхностной ны волны исследуемого диапазона волны элементарного горизонтального () , а сам он расположен на диполя, расположенного над поверх- высоте Н L, подключен к приемнику k ностью земли, имеют вид

ника k, соответствующее Е. Затем, удерживая диполь 3 в горизонтальном положении, разворачивают его на 90° (пунктир в) и отмечают показание е i приемника . Одновременно с переориентацией диполя измеряют его входное сопротивление /, , Вычисляют

В л

и установлен на поворотном устройстве, имеющем шкалы для отсчета углов наклона и поворота в горизонтальной плоскости.

Способ измерения элeктpичeckиx параметров почвы осуществляют следующим образом.

Ориентируя приемный диполь 3 ортогонально поверхности земли (положение я), отмечают показание е приемника , пропорциональное составляющей Е. Расположив диполь 3 горизонтально, ориентируют его ось в направлении передающего диполя 1 (пунк- тир 5) и отмечают показание е прием

равлении передающего диполя 1 (пунк- тир 5) и отмечают показание е прием

ника k, соответствующее Е. Затем, удерживая диполь 3 в горизонтальном положении, разворачивают его на 90° (пунктир в) и отмечают показание е i приемника . Одновременно с переориентацией диполя измеряют его входное сопротивление /, , Вычисляют

В л

ИЗОБРЕТЕНИЕ ОТНОСИТСЯ К РАДИОТЕХНИКЕ.ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ - УПРОЩЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ. СУЩНОСТЬ СПОСОБА ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОЧВЫ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ИЗЛУЧЕНИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ ПЕРЕДАЮЩИМ ДИПОЛЕМ 1, РАСПОЛОЖЕННЫМ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ, ПОСЛЕ ЧЕГО ИЗМЕРЯЕТСЯ ВЕРТИКАЛЬНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ПОЛЯ Е₂Δ приемным диполем 3, расположенным вертикально на расстоянии R*9810λ_макс (где λ _макс- максимальная длина волны в исследуемом диапазоне волн) от диполя 1. Для упрощения измерений диполь 1 размещают параллельно поверхности земли и измеряют составляющую сигнала Е_R диполем 2, который расположен параллельно поверхности земли под углом 0°*98ф*9890° относительно продольной оси диполя 1. Затем разворачивают диполь 3 на 90° в горизонтальной плоскости и измеряют составляющую сигнала Еφ. Используя полученные данные далее по ф-лам определяют диэлектрическую проницаемость Е почвы и проводимость σ почвы. 1 ил.

-jKR-t JK COS4

-j60I(x)

-)KR jkxcosq)

60I(x)

R2

dEq, -бОКхЖ АЬ + сГ)

- cf 1/KVl , 211/Л, длина рабочей волны;

ток вдоль ДИПОЛЯ}

текущая координата, расстояние от диполя до точки приема,

- .

N;

Эти соотношения сохраняются и при размещении диполя ниже границы раздела сред.

Из соотношений (2) следует, что

(rtgcf(N2 - Ptgif) + 1/2;

6 т| AN PtgMi - (Pt;gLf(N2 - Ptg4 ) + 1)2 /120Л.

cost/dx;

(1)

sinlfdx.

40

Ц| - азимутальный угол, h - расстояние диполя до поверхности земли.

Если горизонтальный диполь нахо- |Дится на поверхности земли (h 0), 45 то отношения составляющих поля равны

-р , i|ctg4 Р;

(2)

SJL-t-L i lL

№ ;

М - 1)2 + (606Л)2(3)

(Е - 1)2 4- (606А)2 PZtgt/. Решение системы (З) относительно Е и d, приводит к выражениям

(A)

Так как величины o(E, , и

с/Ely совпадают с точностью до постоянного множителя с величинами е, ец.

N

ед| Z вх + Z

Таким образом, по измеренным величинам е, , е ( с учетом выражения (4) можно определить электричес- кие параметры почвы.

Формула изобретения

Способ измерения электрических параметров почвы, заключаюо1ийся в излучении электромагнитного поля передающим диполем, расположенным перпендикулярно поверхности земли, и измерении вертикальной составляюи(ей поля Е приемным диполем, расположенным вертикально на расстоянии

(Ptg4(N2 - rtgt) + 1)/2;

6 1/AN rtg I/- (Ptgtf(N2 - Ptgi/) + D /120Д,

r«e N - fp- j;

-tf

то величины N и Р могут быть определены из соотношении

e,z i.

+ Znpl

,+ Znpl

(5)

0/1 „„с от .передаюидего диполя, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений, передающий диполь размещают параллельно поверхности земли и измеряют составляющую сигнала Е приемным диполем, а расположенным параллельно поверхности земли под углом относительно продольной оси передающего диполя, разворачивают приемный диполь на 90° в горизонтальной плоскости, измеряют составляющую сигнала Е, и определяют диэлектрическую проницаемость и проводимость почвы i по формулам

LKR