Линейный электрод для электроразведки Советский патент 1991 года по МПК G01V3/02 

Изобретение относится к электроразведочной технике и может быть применено в электроразведке с использованием переменных электромагнитных полей.

Известен линейный электрод для электроразведки, выполненный из электропровода без изоляционного покрытия 1.

Использование таких устройств в качестве приемных электродов, укладываемых непосредственно на земную поверхность, не обеспечивает постоянства действующей длины приемной линии при удельном сопротивлении поверхностного покрова, изменяющемся вдоль электродов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является емкостной незаземленный стелющийся линейный электрод, выполненный из электропровода в изоляционной оболочке 2.

Электроды указанного типа применяются в незаземленных приемных и питающих линиях и обеспечивают достаточную стабильность их действующих длин. Однако использование электродов в качестве приемных не обеспечивает высокую помехозащищенность приемной линии в условиях действия электрических помех, вызванных электризацией оболочки электропровода (обдувание провода снежной пылью, прикосновение провода при его раскачивании ветром к растительности, почве, снегу).

Цель изобретения - повышение помехозащищенности измерений за счет снижения сопротивления заземления линейного электрода, лежащего на земной поверхности.

На фиг.1 представлена схема конструкции линейного электрода для электрораз- ведки; на фиг.2 - электроразведочная установка с использованием электрода.

Электрод составлен из двух крайних частей 1 и 2 и одной центральной части 3, лежащих на земной поверхности 4 Части 1

сл

ажэ

ю

и 2 выполнены из отрезков 5 и 6 электропровода с изоляционным покрытием 7. Внешний конец отрезка 5 электропровода имеет вывод

8для подключения электрода к входу электроразведочной аппаратуры. Внешний конец отрезка 6 электропровода изолирован, Центральная часть 3 выполнена из одного отрезка

9электропровода или нескольких 9-11 отрезков электропровода без изоляционного покрытия. Длина каждого из отрезков 9-11 электропровода может достигать 0,3-0,5 общей длины электрода. Отрезки 5, 9 и 6 электропровода последовательно соединены один с другим в точках 12 и 13. Отрезки 10 и 11 электропровода соединены с отрезком 9 в точке 12, находящейся or геометрического центра 14 электрода в направлении перемещения электрода 15 при производстве электроразведочных работ.

На фиг,2 показаны также электроразведочный измеритель - микровогьтметр 16, входные клеммы 17 измерителя 16, эквипотенциальные линии 18 однородного электрического поля.

Электрод работает следующим образом.

Рассмотрим приемную линию (фиг.2), например, установки срединного градиента (СГ),составленную из двух электродов предлагаемой конструкции с геометрическими центрами 1-4, обозначенными М и N.

Наличие прямого гальванического контакта электропровода рассматриваемых электродов с земной поверхностью резко уменьшает постоянную времени т цепи разряда ЭДС электризации изоляционных оболочек электропровода.

Для известного электрода, изготовленного из провода РПШ-2хО,35 длиной 20 м, полное сопротивление изоляции МОм, емкость пФ (погонная проводимость изоляции Ом/м), погонная емкость пФ/м. Отсюда с. Для предлагаемого электрода, выполненного из того же 20-метрового отрезка провода, значение С сохраняется, а значение R, следовательно, и г благодаря гальваническому контакту уменьшаются вЛ 00-1000 и более раз (в зависимости от удельного сопротивления поверхностного покрова). Уменьшение т увеличивает скорость релаксации электрических зарядов и существенно (в десятки и более раз) снижает уровень помех от электризации, действующей на входе 17 измерительного прибора.

При работах методом СГ длина приемной линии такова, что нормальное электрическое поле установки СГ в пределах приемной линии допустимо считать однородным. Значение изучаемой составляющей напряженности электрического поля в точке наблюдения (центр О приемной линии) определяется по разности потенциалов двух

приемных электродов), составляющих приемную линию. В условиях поверхностного покрова с очень высоким удельным электрическим сопротивлением части 1-3 электродов имеют примерно одинаковое (по модулю) погонное

0 переходное сопротивление контакта с изучаемой средой, Поэтому каждый из приемных электродов принимает потенциал, равный среднему значению потенциала наблюдаемого поля в пределах длины электрода.

5 Указанный режим измерений может быть назван режимом линейных электродов. В силу однородности электрического поля значения средних потенциалов равны потенциалам 18 (Км, UN) наблюдаемого по0 ля в точках, соответствующих центрам М и N электродов, Расстояние между точками М и N по определению действующая длина OMN) приемной линии.

В условиях поверхностного покрова с

5 низким удельным сопротивлением переходного сопротивление электродов практически полностью определяется переходным сопротивлением центральных частей электродов и поэтому потенциалы приемных

0 электродов (при достаточно малой длине частей 3 электродов) также равны потенциалам DM и UN. Этот режим измерений может быть назван режимом точечных заземленных электродов.

5Таким образом, значения действующей

длины IMN приемной линии и коэффициента К установки С остаются неизменными при обоих режимах измерений. В тех случаях, когда однородность электрического поля

0 нарушается, закон осреднения поля рассматриваемыми электродами зависит от вида режима измерений.

Например, для дипольно-осевой установки длину изолированного участка провода,

5 ближнего к питающему диполю, надо выбирать меньше длины удаленного отрезка. Конкретное соотношение длин изолированных участков для колкретных типов и размеров . установок рассчитывается для модели одно0 родного полупространства, исхода из условия равенства потенциала, точечного электрода, расположенного в центре предполагаемого неизолированного участка электропровода,

5 потенциалу линейного электрода выбранной длины.

Погрешность, связанную с влиянием неоднородности переходного сопротивления в пределах неизолированного участка провода на эффективную длину измерительной линии (пропорциональную отношению

длин неизолированного участка к общей длине измерительной линии), можно сделать пренебрежимо малой для съемки любой точности, уменьшая длину неизолированного участка провода и оставляя практически постоянным переходное сопротивление за счет догюлнитепьных отрезков неизолированного электропровода.

Для работы с предлагаемыми электродами (которые могут использоваться также совместно с другими типами электродов) следует использовать такие же, как в известном, измерители с высоким входным сопротивлением для устранения зависимости коэффициента передачи приемной цепи от вариаций переходного сопротивления участков измерения.

Помимо повышения помехозащищенности приемных линий от ЭДС злектризации, предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет также то преимущество, что в случае применения линейных электродов в качестве питающих электродов дипольноосевой установки возможно существенное повышение силы тока в питающей линии на отрезках профилей с низким удельным сопротивлением поверхностного покрова, Увеличение силы тока обеспечивает повышение уровня полезного сигнала на входе измерителя и, следовательно, способствует большей помехоустойчивости полевых измерений. Формула изобретения

Линейный электрод для электроразведки, включающий электропровод с изоляционным покрытием, отличающийся тем что, с целью повышения помехозащищенности измерений за счет снижения сопротивления заземления линейного электрода, пе:кащего на земной поверхности, электрод составлен из трех последовательно соединенных частей электропровода, из которых две крайние части выполнены из электропровода

с изоляционным покрытием, а центральная -меть из одного или нескольких соединенных друг с другом в одной точке отрезков неизолированного электропровода.

Изобретение относится к электроразведочной технике и может быть применено в электроразведке с использованием переменных электромагнитных полей. Цель изобретения - повышение помехозащищенности измерений за счет снижения сопротивления заземления линейного электрода, лежащего на земной поверхности. Электрод состоит из трех последовательно соединенных частей электропровода, из которых две крайние части выполнены из электропровода с изоляцией, а центральная часть - из одного или нескольких соединенных между собой в одной точке отрезков неизолированного электропровода. Такое выполнение электрода позволяет снизить переходное сопротивление электрода и существенно снизить влияние помех от электризации изоляционной оболочки провода 2 ил.

, 9 11