Изобретение относится к устройствам для геофизических исследований методами электроразведки.
Известные устройства для моделирования прямых задач электроразведки трудно применять в полевых условиях.
Предложенное устройство аналогичного назначения отличается от известных тем. что рлбочий объем его выполнен в виде двух противолежащих металлических поверхностей, разделенных диэлектриком. В рабочем объеме расположены металлические тела, имитирующие непроводящие включения. Источник ноля размещен на верхней металлической поверхиости, имеющей конические отверстия для ввода в рабочий объем концов сердечника маг. нитного диполя. Часть металлической поверхности, на которой расположен магнитный диполь, выполнена подвижной, например, в форме диска.
Это позволяет повысить точность устройства, существенно уменьшить его габаритные размеры и вес.
Па чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства.
Устройство состоит из блока возбуждения переменного магнитного поля, рабочих граничных поверхностей блока измерения.
товленный из ферритов высокой проницаемости, катущки подмагничивания 2, питаемые в противофазе от звукового генератора 3, экранирующую коробку 4 с иоворотным диском. Магнитный диполь представляет собой П-образный ферритовый сердечник с полюсами конической формы, которые закрепляются в конических углублениях поворотного диска так, чтобы с рабочим пространством 5 устройства
соприкасались только концы сердечника, имеющие поверхность площадью 1 жж.
Расстояние а между полюсами магнитного диполя выбирается в соответствии с масщтабом уменьщения модели по сравнению с натурой. При среднем расстоянии 300 м между питающими электродами полевой разведочной дииольной установки в масштабе уменьщения 1 : 10000 а 3 см. Катущки подмагничивания 2 рассчитываются таким образом, чтобы имело место согласование с выходным соиротивлением звукового генератора 3 при максимально используемой мощности. Поворотный диск и экран 4 изготовляются
из хорошо проводящего металла и соединяются как можно плотнее, чтобы не оставалось щелей.
выполнены из алюминиевых лист01з толщиной не менее 1,5 мм. Поперечные размеры ЛИстов выбираютея в соответствии с масштабом уменьшения модели. Так, для иселедования площади 15X15 при масщтабе 1 : 10000 достаточно выбрать ионеречные размеры поверхностей 6, 7 равными 1,5X1.5 м.
В рабочем объеме 5 раеполагаются модели 8 непроводящих включений, пзготовлеиные из хорошо ироводяшего металла теометрически подобными исследуемым неодпородностям.
Блок измерения содержит зонд 9, который представляет собой катушку нндуктивности, намотанную па днэлектричеекую нить 10, связанную с координатором (на чертеже не показан). Длина намотки 1-2 мм, количество витков выбирается максимально возможным при внутреннем диаметре 1 мм и внешнем диаметре 2-.3 лгм. Концы катушки с помощью
тонких гибких проводников подключены к г13мерительному устройству 11, в качестве которого используется селективный микровольтметр типа У2-6. Выходное наиряжение иоследнего нодается на осциллограф 12 для визуал)иого контроля за формой сигнала.
При включении звукового генератора 3 по обмоткам катушек подмагничивания 2 протекает переменный ток частотой 20-50 кгц. Феррнтовый сердечник возбуладает в рабочем пространстве 5 неременное магнитное поле через конические отверетия.
Поскольку на выбранной частоте нормальная составляющая магнитной индукции близка к нулю на хорошо нроводящих поверхностях в пространстве, имитирующем геофизический разрез, вектор индукции магнитного ноля распределяется в точном соответствии с раснределениел вектора тока проводимости в почве прп наличии ненроводящнх включений в толще земли и ненроводящего фундамента.
Зоид 5 фиксирует значение тангенциальной компоненты индукции магннтного поля в непосрсдетвенной близости от рабочей поверхности 6, перемещаясь с П0 мощью диэлектрической нити 10, связанной с координатором. Отсчет относительных величии измеряемых комионент пропзводитея с иомопдью измерительного устройства //, электрически связанного с зондом.
ЭкранируЮИдая коробка и иоворотпый диск исключают иопадание магпитного поля в пространство моде.чироваиия и позволяет ориентировать магнитный диполь иод произвольным углом к ЛИ1ЩИ перемещения зонда. Сппмаемые с измерительного устройства показания пропорциональны комиоиенте магнитного ио-
ля //,.. Нанравленне г определяется ориентацией оси зонда. Поекольку имеет меето иолный изоморфизм уравнений и их граничных условий, ощ1сывающих изучаемый ироцесс. и явлений, происходящих в модели, результаты
измереннй последней дают приборпое решение задачи электроразведки, и, следовательпо, иримеиимы для сопоставления с резул)тата.ми нолевых измерений.
Варьируя конфигурацию и размеры модели фуидамеита со всевозможными включе1П Ями, ири которых требуется выпоЛПеппе граиичН)fc,. где гр,м - потепциальиая
го УСЛОВИЯ
функция, можно иолучить семейство кривых, характеризующих различные iiapaметры теоэлектричеекого разреза. Имея соответствующее количеетво таких кривых, нетрудно сравнивать данные, полученные в нолевых чсловиях, с дагщыми измерения модели. Методика измерений состоит в следующем.
После включения и нрогрева нриборов зонд устанавливается в нулевое положение, совпадающее с центром магиитного питающего дпиоля. По пзмepитeльнOJмy устройству // фиксируют значение максимума поля, нронорциопальиое разности лтгиитостатических потеициалов ма1-питного диполя 1. Затем, .меняя последовательно раеетояиия г от ;Итаю щего до приемного ДИИ0.1Я, т. е. от источника магиигного иоля до зонда, иутем 11ередвиження зонда, снимают значення напряженности магнитного поля Hr(i). соответствующие различным точкам.
Для иолучепия более точных результатов целесообразно производ1тгь измерения по обе стороны магнитного дииоля п в качестве окоичательпого результата брать ереднее арифметическое. Меняя форму и размеры .моделируемь х включений, сиилаают соответствующие зависимости //,.(}, которые затем используют для сравнения с даннь:ми 11олевых измерений.
Предмет и з о б р е т е и и };
1.Устройство для моде:)Ирова 1И51 п)ямых задач электроразведки методом иаведеииога
тока, содержащее рабочи объем, геометрически юдобный реальному, источник поля, зонд, координатор и измерительный ирпбор, отличающееся тем, что, с целькз човышения точности и существенного у.мепьшеиия габаритных
размеров и веса устройства, рабочий объе.м его выиолиеи в 1зиде двух иротиволежап1их металлических поверхностей, разделенных диэлектриком, в котором раеиоложепы металлические тела, имитирующие непроводящие
включеиия, а источ пк поля размещен иа верхней металлическо; поверхпост;-, имеющей копические отверстия для ввода в рабочи ; объем концов сердечника магиитиого диполя.
2.Уетройство по и. , отличающееся тем, что часть металлической поверхиос1Ч1, иа которой расположен магнитный диполь, выполпена иодвижной, паи)имер, в форме диска.
