Изобретение относится к области геоэлектроразведки методом магнитотеллургического зондирования.
Известны устройства для одновременной регистрации пяти составляющих естественного электромагнитного поля Земли, содержащие датчики составляющих геомагнитного и электрического полей и систему регистрации. Эти устройства обеспечивают запись вариаций с периодом от нескольких секунд до нескольких минут.
Запись длиннопериодных вариаций осуществляют дополнительной аппаратурой, содержащей автономные датчики, пульт управления, систему регистрации. Разобщенность узлов и аппаратуры усложняет ее контролирование, что приводит к понижению точности измерений к непроизводительной затрате времени при ведении полевых работ.
В предложенном устройстве система регистрации выполнена из двух фоторегистраторов коротко- и длиннопериодного диапазонов. Между датчиками составляющих полей и фоторегистраторами включены делители напряжения с переключателями масштабов записи, а к фоторегистратору длиннопериодного диапазона подключен термограф сопротивления.
Такое конструктивное выполнение устройства позволит повысить точность и расширить диапазон измерений и вести исследования с помощью одной общей системы датчиков и общего пульта управления.
На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства.
Оно состоит из датчиков магнитного поля - фотоэлектрических магнитометров 1-3, содержащих магнитостатические кварцевые вариометры 4-6 для трех составляющих Hx, Ну, Hz геомагнитного поля, фотопреобразователи 7-9, усилители постоянного тока 10-12, обмотки 13-15 обратной связи, обмотки 16-18 для компенсации постоянной составляющей геомагнитного поля, обмотки 19-21 для градуировочных, калибровочных импульсов, компенсационные магниты 22-24; блока 25 датчиков электрического поля, содержащего датчики 26, 27 электрического поля Ех и Еу, магнитную систему 28 с зеркальными гальванометрами 29, 30 для составляющих поля Ех и Ey, фотопреобразователи 31, 32, усилители 33, 34: пульта управления 35, содержащего компенсаторы 36-40 постоянной составляющей геомагнитного и электрических полей, балластные сопротивления 41, 42, делители 43-52 напряжения с переключателями, изменяющими масштаб записи коротковолнового диапазона, балластные сопротивления 53-57, компенсаторы тока 58-62 для управления гальванометрами короткопериодного диапазона; градуировочного блока 63, фоторегистраторов для длиннопериодного 64 и коротковолнового 64 диапазонов, термографа сопротивлений 66, телевключателя 67, содержащего панель коммутации 68 и источники 69-71 меток времени радиостанции 72, блока питания 73, содержащего коммутационную панель 74, источники питания 75 и преобразователь 76 постоянного напряжения.
Ниже описывается работа узлов и элементов, относящихся к измерению, управлению и разделению сигнала по диапазонам одной составляющей геомагнитного поля Нх и одной составляющей электрического поля Ех.
Под действием изменений геомагнитного поля вариометр 4 магнитометра 1 претерпевает колебания, которые преобразуются в электрический ток в фотопреобразователе 7, усиливаются в усилителе 10 и подаются через обмотку 13 обратной связи к пульту управления 35 на делители напряжений 43 и 48. Параллельно делителям напряжений подключены регистрирующие зеркальные гальванометры (не показаны) фоторегистраторов 64 и 65. При большой интенсивности измеряемого поля управление регистрирующим гальванометром длиннопериодного диапазона осуществляется компенсатором 36. Им пользуются также при необходимости компенсации амплитуды солнечно-суточной вариации. Управление гальванометром короткопериодного диапазона осуществляется компенсатором тока 58, подключенным параллельно гальванометру через балластное сопротивление 53, исключающее влияние компенсации на регистрацию по длиннопериодному диапазону.
Регистрация вариаций составляющих электрического поля происходит следующим образом. Разность потенциалов, получаемая на датчике 27, подается через компенсатор постоянной составляющей 39 на зеркальный гальванометр 29. Вследствие изменения электрического поля рамка гальванометра поворачивается на угол, пропорциональный амплитуде вариаций измеряемой составляющей Ех. Перемещения гальванометра в преобразователе 31 преобразуются в электрический ток, который подается на усилитель 33 и далее через пульт управления 35 к делителям напряжений 46 и 51. Параллельно им подключены регистрирующие зеркальные гальванометры (не показаны) фоторегистраторов 64 и 65.
При большой интенсивности измеряемого поля управление регистрирующим гальванометром длиннопериодного диапазона осуществляется компенсатором. Управление гальванометром коротковолнового диапазона осуществляется компенсатором тока 61, подключенным параллельно гальванометру через балластное сопротивление 56, исключающее влияние компенсации на регистрацию по длиннопериодному диапазону. Регистрация вариаций электромагнитного поля Земли длиннопериодного диапазона осуществляется круглосуточно, регистрация вариаций, наблюдаемых полей коротковолнового диапазона, - сеансами продолжительностью 1-2 час.
Устройство для одновременной регистрации вариаций пяти составляющих естественного электромагнитного поля Земли, содержащее датчики составляющих геомагнитного и электрического полей и систему регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, система регистрации выполнена из двух фоторегистраторов короткопериодного и длиннопериодного диапазонов, между датчиками составляющих полей и фоторегистраторами включены делители напряжения с переключателями масштабов записи, а к фоторегистратору длиннопериодного диапазона подключен термограф сопротивления.
