Устройство для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений Советский патент 1991 года по МПК G01V3/15 G01V3/20 

щих электродов 6Э симметричных относительно этой оси, первый приемный электрод 7, более удаленный от питающих электродов 6, и второй приемный электрод 8s а также каналы 9 для размещения подводящих проводов. Непроводящее основание 1 совместно с закрепленными на нем электродами 6-8 образует буксируемый электрический зонд.

На фиг о 2 показан вариант буксируемого электрического зонда. В рабочем положении ось зонда находится на расстоянии h от усредненной плоскости 10 придонных отложении (фиг. 3).

Функциональная схема предлагаемого устройства включает генератор 11 переменного тока, двумя выводами под™ ключеиный к питающим электродам 6. Приемная часть устройства содержит приемные электроды 7 и 8, компенсатор 12 напряжений, усилитель 13, диодный детектор 14, регистратор 15 первого усилительно-регистрирующего узла, дисЬйерендиальную схему 16, усилитель 17, синхронный детектор 18, формирователь 19 опорного напряжения и регистратор 20 второго усилительно- регистрирующего узла. На фиг. 4 не показан удаленный приемный электрод, соединенный с общей шиной эЛектричес- кой схемы, относительно которого измеряются напряжения электродов 7 и 8.

Устройство работает следующим образом.

При погружении электрического зонда в морскую воду и подключении генератора 11 переменного тока к питающим электродам 6 в окружающей среде появляются электрическое поле и ток. От генератора 11 поступает напряжение, пропорциональное току в цепи электродов 6 для питания компенсатора 12 напряжений .

При расположении зонда на доста- точном удалении от дневной поверхнос™ ти и морского дна производится регулировка компенсатора 12 напряжений. Сначала регулировкой напряжения на первом выходе компенсатора 12 компен- сируют ,, остаточное напряжение на приемном электроде 7, устанавливая нулевое выходное показание регистратора 15. Для компенсации остаточного напряжения на приемном электроде 8 от входа усилителя 13 отключают вывод от первого выхода компенсатора 12 и вза

мен подключают соответствующий вывод

5

0

5

0

от второго выхода. Регулировкой напряжения на втором выходе ком- пенсатора 12 компенсируют напряжение на приемном электроде 8 до исчезновения сигнала на регистраторе 15. Затем, обратным переключением устройство возвращают в рабочее состояние... I

После опускания электрического зонда на грунт симметрия распределения токов нарушается из-за различия в удельных сопротивлениях воды и придонных отложений. Напряжение на приемном электроде 7, пропорциональное разности удельных сопротивлений воды и придонных отложений фиксируется регистратором 15. Обычно удельное сопротивление воды в районе работ достаточно постоянно, поэтому первым каналом регистрируется изменение по курсу судна удельного сопротивления придонных отложений, находящихся в пределах глубинности измерений.

I

Сигнал второго узла устройства

формируется из напряжений, возникших на приемных электродах 8 и 7. Напряжение Ug с приемного электрода 8, более близкого к питающим электродам 6, поступая на второй вход дифференциальной схемы 16, ослабляется в 1/Кя раз, например, с помощью делителя напряжения с коэффициентом передачи К и вычитается из напряжения Ify на

приемном электроде 7. Полученный разностный сигнал усиливается усилителем 17 и поступает на сигнальный вход синхронного детектора 18, который управляется прямоугольным на - пряжением, получаемым в формирователе 19 опорного напряжения из синусоидального сигнала первого узла. Выпрямленный , поступающий на регистратор 20э имеет различную полярность в зависимости от совпадения или различия на Т фаз разностного сигнала и напряжения, поступающего с приемного электрода 7„ Однако полярность выходного сигнала регистратора 20 не изменяется при повороте измерительного зонда на другую площадку скольжения, так как изменение фазы происходит одновременно у разностного сигнала второго канала и опорного напряжения формирователя 19 опорного напряжения. Коэффициент передачи напряжения KQ., поступающего на второй вход дифференциальной схемы 16, устанавливается по результатам расчетных и экспериментальных баковых измерений таким, чтобы разностный сигнал исчезал при однородности придонных отЛожений по удельному сопротивлению. Таким обра- зом, второй узел устройства реагируе на неоднородности геоэлектрического разреза, в том числе на его изменение в вертикальном направлении.

Благодаря подключению питающих электродов к разным клеммам генератора тока обеспечивается одна и та же сила тока, независимо от различия и изменчивости контактных сопротивлений. Кроме того, устройство позволяе отмечать не только локальные неоднородности по профилю буксировки, но и исследовать неоднородности в вертикальном направлении. При этом благодаря схеме измерений повышена чувст- вительность устройства, а изометрич- ность сечения облегчает буксировку устройства и значительно снижает вероятность з ацепле ния.

Формула изобретения

Устройство для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений, содержа- щее буксируемое непроводящее основание с параллельными одна другой площадками скольжения, питающие и измерительные электроды, генератор переменного тока, два усилительно-регист- рирующих узла, каждый из которых состоит из последовательно включенных

0 5 0

5

о г

усилителя, детектора и регистратора, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности измерений, уст- ройство дополнительно содержит формирователь опорного напряжения, компенсатор напряжения и дифференциальную схему, при этом два питающих электрода, соединенных с двумя выводами генератора переменного тока, расположены в торце непроводящего основания квадратного сечения на одной нз его диагоналей симметрично относительно центра, а измерительные электроды расположены на продолжении оси непроводящего основания на разном расстоянии от плоскости расположения питающих электродов, причем выводы первого выхода компенсатора соединены с.более удаленным приемным электродом и с входом усилителя первого усилительно- регистрирующего узла, а выводы второго выхода компенсатора соединены с ближним приемным электродом и вторым входом дифференциальной схемы, первый вход которой подключен к входу усилителя первого усилительно-регистрирующего узла, а выход дифференциальной схемы соединен с входом второго усилительно-регистрирующего узла, детектор которого выполнен с опорным входом, который подключен к выход/ cbop- мирователяiопорного напряжения, вход которого соединен с выходом усилителя первого усилительно-регистрирующего узла,

Изобретение относится к морской электроразведке и предназначается для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений. Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности измерений. Устройство содержит буксируемое непроводящее основание квадратного сечения с четырьмя площадками скольжения, в торце которого Изобретение относится к морской электроразведке, предназначено для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений и может быть использовано при геологическом картировании придонных отложений, поисках и разведке месторождений, в частности железомарган- цевых конкреций. Целью изобретения является расширение области применения и повышение, точности измерений. на одной из диагоналей квадрата симметрично относительно его центра расположены питающие электроды, а два приемных электрода, потенциалы которых измеряются относительно третьего удаленного электрода, расположены на оси основания на разном удалении от плоскости расположения питающих электродов, подключенных к двум выходам генератора переменного тока. Устройство также содержит два усилительно-регистрирующих блока, состоящих из усилителя, детектора и регистратора, а также компенсатор напряжений, дифференциальную схему, формирователь опорного напряжения для синхронного детектора второго канала. За счет измерения нового параметра, отражающего изменчивость удельного электрического сопротивления с глубиной, повышения точности измерений и улучшения буксированных свойств устройства, расширена область применения предлагаемого устройства. На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид на фиг.2 - то же, вариант на фиг. 3 - то же, вид со стороны хвостовой частиJ на фиг. 4 - Аункциональная схема устройства. Устройство содержит непроводящее основание 1, буксируемое на трос-кабеле 2 с площадками 3 и 4 скольжения, плоскости которых образуют друг с другом угол в 90°. Устройство имеет также ось 5 симметрии и центры питаюс S Р -4 СО Ј 4 СЭ

S

Z&L

8

7

J

V

v

//////7///MW77/7ZV//