Устройство для горной разведки при помощи измерения параметров электрических цепей Советский патент 1931 года по МПК G01V3/06 

Предлагаемое изобретение состоит в особой форме выполнения устройства Для горной разведки при помощи измерения параметров электрических цепей.

На чертеже фиг 1 изображает принципиальную схему устройства с фильтром; фиг. 2-схему устройства для измерения параметров помощью моста Уитстона; фиг. 3-9-схемы исследуемого контура тока, связанного с рудой; фиг. 10-схему устройства для разведки.

Для определения параметров может быть применено устройство по схеме на фиг. 1. К генератору г переменного тока, могущему в некотором диапазоне менять свою частоту, приключен некоторый сложный контур, состоящий из самоиндукций и емкостей и, вообще говоря, представляющий собой фильтр, во-первых, пропускающий ток в известной полосе частот, во-втор ых, рассчитанный на какое-то определенное волновое сопротивление

( -, если пренебречь ваттным сопротивлением). Далее к фильтру Ф присоединяется некоторая нагрузка Z, имеющггя самоиндукцию, емкость и ваттное сопротивление. Фильтры обычно рассчитыг ваются так, чтобы их волновое сопротивление было такое же, как и волновое сопротивление внешней (полезной) нагрузки. Но если изменить волновое сопротивление (соотношение между самоиндукцией и емкостью) внешней нагрузки, то это скажется на работе фильтра, и кривая пропускания (или поглощения) в зависимости от частоты будет иметь другой вид. Можно подобрай-ь постоянные фильтры и частоту таким образом, чтобы даже незначительное изменение внешнего сопротивления сильно сказалось на изменении вида кривой пропускания фильтра.

Указанные соображения могут быть применены в деле отыскания полезных ископаемых в земле. В большинстве случаев полезные ископаемые (например,, в виде руды) имеют другие электрические свойства (главным образом, проводимость) сравнительно с той „пустой породой,, в которой они залегают.

Если генератор и фильтр включить на контур, в который входит исследуемый участок земли, то по работе фильтра можно судить о параметрах этого контура,, так как фильтр будет различно работать в зависимости от паргиаетров (самоиндукция, емкость, ваттное сопротивление) контура с землей. Контур с землей может

б&ггь включен различным образом. Включение должно быть произведено так,; чтобы асЬиметрия в почве наиболее сказалась на изменении распределения, тока в земле и, вследствие этого, на изменении либо самоиндукции, либо емкости, либо ваттнбго сопротивле.нияг контура..

Вообще говоря, метод электроразведки заклинается в том, что измеряется одноврейенно самоиндукция, емкость и сопротивление особым образом устроенной петли (контура) с током. При этом часть тока проходит по земле, для чего имеются два заземления. Соотношение между самоиндукцией, емкостью и сопротивлением и позволяет судить о наличии или отсутствии - диссимётрии в исследуемой почве. Измерение параметров контураможет быть сделано помощью моста Уитстона (фиг. 2), питаемого переменным током и имеющего в одном из плеч исследуемый контур, а в других плечах комплексные сопротиэления. Ваттное сопротивление исследуемого контура с землей может быть измерено постоянным током, или током низкой (50 пер./сек) или по-нйженной частоты.

На фиг., 3-9, как уже указывалось, даны Схемы устройства исследуемого контура тока, связанного с рудой. Точки, отмеченные крестиком, обозначают заземления. На схемах по фиг. 7 и 8 представлены петли, каждая из которых имеет

заземление на концах двух взаимноперпендикулярных прямых. Из значений измерений По этим схемам на том же участке можно судить о ТОМ, есть ли диссимегрия в почве или ее нет. На фиг. 10 дана схема всего устройства

для горной разведки с генератором,

фильтром, измерительными приборами и контуром, с двумя заземлениями. Устройство фильтра изображено как одно из возможных, при чем все значения рамоиндукций и емкостей в нем могут ifo жёл.анию меняться. Исследуется зависимость

-(11 (ш) и / f (в)) для различных участ,2

КОВ земли между заземлениями.Параметры петли или крнтура с током определяются из слеДЗтощих величин: 1) волнс вого сопротивления, определяемого по работе фильт|ра, 2); олн5б1гд еЬЬ;ротийХёния, определяемого либо по вольтметру и гшперметру, либо мостом Уитстона и 3) омического или ваттного сопротивления из измерений при постоянном токе или то же пониженной частоты. Параметрь определяются также по вольтметру и амперметру при трех различных; частотах, о чем говорилось Bbime. Кроме того, ваттное сопро; тивление определяется, если в контур с петлей включать ваттметр. Из всех указанных измерений можно определить парам;етры исследуемого контура по отдельности-самоиндукцию, емкость и ваттное сопротивление. Соотношение этих величин и определяет однородность или диссиметрию в земле.

Предмет патента.

Устройство для горной разведки при помощи измерения параметров электрических цепей, связанных кондуктивно, индуктивно или е мкостью с землей, характеризующееся применением фильтра, включенного между генератором переменного тока, могущим менять свою частоту, и контуром, связанным с исследуемым на диссиметрию участком постоянные какового фильтра (волновое сопротивление) подобраны так, чтобы изменение параметров исследуемого контура, вследствие диссиметрии в земле (вследствие ее неоднородности), вызьшало резкр,е изменение в работе фильтра в некотором диапазоне частоты генератора. патенту М. М. Ситникова и В. 19703 Е. Фредерикса

Фип1

р

ФигЗ Фиг.4 Фиг5Фиг.В Фиг7Фиг.8

j- |-I -гп -Г , -1 -LJ и 1-Ч LJ

т55ШГ-1-Т(В1

тшяг

1

TOJ5

фиг. 2

7

352

Фиг а

Фиг. ID

L.

Vg.

/тпяяг