СИСТЕМА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Советский патент 1995 года по МПК G01V3/06 

Изобретение относится к генераторам электромагнитных полей и может использоваться для электроразведки полезных ископаемых.

Известны устройства для индуктивной электроразведки полезных ископаемых, использующие:
в методе переходных процессов (от долей миллисекунды до нескольких секунд): источник тока в виде аккумулятора, транзисторный или тиристорный коммутатор и незаземленную петлю площадью до 5000 м²,
в низкочастотном диапазоне (от десятков герц до нескольких килогерц): в качестве источника тока выступает генератор переменного тока,
в высокочастотном диапазоне (или методе радиопросвечивания): радиопередатчик мощностью (0,5-10) В˙А, подключенный к рамочной антенне.

Недостатками устройств для индуктивной электроразведки являются малые ток (1-20 А), напряжение (6-60 В) и мощность (10-90 Вт) генераторов, питающих петли или рамки. Это затрудняет отличение полезного электромагнитного поля от поля блуждающих токов индустриального происхождения и ограничивает предельную глубину электроразведки, составляющую 50-70 м для большинства рудных районов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту к предлагаемому изобретению является генераторное устройство для глубинного электрозондирования, содержащее источник высокого напряжения, зарядное сопротивление и емкостный накопитель, соединенные последовательно через двухпозиционный ключ. Параллельно емкостному накопителю подключены через вышеуказанный ключ также излучающая рамка и катушка индуктивности с ферритовым сердечником.

Емкостный накопитель монтируется на автомашине и имеет емкость 2-4 мФ. Зарядка емкостного накопителя осуществляется напряжением 10-20 кВ. Излучающая петля имеет диаметр в несколько сот метров и расположена на поверхности земли. Индуктивность катушки с ферритовым сердечником составляет от сотых долей до единиц генри. Суммарное активное сопротивление излучающей петли и катушки индуктивности порядка 0,2-0,5 Ом.

Недостаток известного генераторного устройства заключается в очень малой (порядка несколько герц) частоте излучаемого электромагнитного поля.

Цель изобретения - повышение частоты электромагнитного излучения.

Поставленная цель достигается тем, что в известном генераторе электромагнитного излучения, содержащем источник высокого напряжения, зарядное сопротивление и емкостный накопитель, соединенные последовательно, а также ключ и излучающую рамку, новым является то, что излучающая рамка выполнена в виде цепочки последовательно соединенных конденсаторов емкостного накопителя, а ключ подключен к концам цепочки конденсаторов.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема генератора электромагнитного излучения.

Система электромагнитного излучения содержит источник высокого напряжения 1, зарядное сопротивление 2 и емкостный накопитель 3, соединенные последовательно друг с другом, а также ключ 4 и излучающую плоскую или пространственную рамку 5. Излучающая рамка 5 и емкостный накопитель 3 функционально и пространственно совмещены, а точнее, излучающая рамка выполнена в виде цепочки последовательно соединенных конденсаторов емкостного накопителя. Ключ 4 подключен к концам цепочки конденсаторов. В некоторых случаях цепочка конденсаторов 3 и источник высокого напряжения 1 могут соединяться друг с другом при помощи длинного коаксиального кабеля.

Генератор электромагнитного излучения работает следующим образом.

Вначале ключ 4 разомкнут и цепочка конденсаторов 3 медленно заряжается через зарядное сопротивление 2 от источника высокого напряжения 1. Когда напряжение на конденсаторах достигает требуемой величины, срабатывает ключ 4 и цепочка конденсаторов 3 закорачивается сама на себя. При этом в цепочке конденсаторов 3 (рамке 5) возникает переменный электрический ток, амплитуда которого прямо пропорциональна суммарному напряжению на конденсаторах и обратно пропорциональна волновому сопротивлению излучающей рамки, а частота обратно пропорциональна корню квадратному из индуктивности и емкости излучающей рамки. В свою очередь переменный электрический ток в рамке 5 индуцирует вблизи и вдали от рамки высокочастотные электрическое и магнитное поля.

Генератор электромагнитного излучения характеризуется высокими разрядным напряжением до 100-150 кВ, частотой колебаний электрического тока до 40-64 МГц, сопротивлением излучения до 1,7-42 Ом и мощностью излучения до 5-140 кВт.

Использование: для получения мощных электромагнитных полей и может использоваться для проверки радиоэлектронной аппаратуры на электромагнитную совместимость, а также разведки полезных ископаемых. Сущность изобретения: система содержит последовательно соединенные источник высокого напряжения, зарядное активное или комплексное сопротивление и секционированный емкостной накопитель, параллельно которому подключен короткозамыкатель. Особенностью изобретения является то, что секции емкостного накопителя включены последовательно и распределены равномерно в пространстве так, что образуют вместе с короткозамыкателем плоскую или пространственную рамку, что позволяет повысить частоту излучения. 1 ил.

СИСТЕМА ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащая источник высокого напряжения, зарядное сопротивление и емкостной накопитель, соединенные последовательно, ключ и излучающую рамку, отличающаяся тем, что, с целью повышения частоты излучения, емкостной накопитель и излучающая рамка выполнены в виде цепочки конденсаторов, которые соединены последовательно и которые расположены равномерно по периметру излучающей рамки, причем ключ подключен параллельно излучающей рамке.