Предлагаемое изобретение ОТНОСЕГРСЯ к устройствам для измерения распределения потенциала в почве и применяется для исследования распределения потенциала в искусственном электрическом поле для геофизической разведки. Результаты измерения дают относительное распределение потенциала между различными точками поля.
Одним из видов такого исследования является измерение кажущегося среднего удельного сопротивления участка земли. (Wenner). Входящее в формулу для этого измерения
V (О 2:t а -у .
V отношение -т- определяется в результате
измерения данным прибором непосредственно как некоторое сопротивление jR, вследствие чего
Ф 27С а . А. i
На чертеже фиг. 1 - 5 схематически изображают различные формы выполнения устройства.
Действие устройства, схематически изо- браженное на фиг. 1, следующее. Генера208
тор переменного тока 7 питает чере электроды 7 -к. 10 исследуемый участок земли. Напряжение, получающееся при прохождении тока между двумя какимилибо точками участка измеряется путем компенсации его равным, но противоположным напряжением. Для этой цели применен трансформатор напряжения /, первичная обмотка которого 2 присоединена к зажимам сопротивления 4, включенного последовательно в цепь генератора - между генератором и электродом /О, а вторичная обмотка 3 замкнута на потенциометр 5. С помощью двух подвижны:с контактов с этого потенциометра ответвляется часть напряжения, служащая для компенсации падения напряжения между измерительными электродами 5 и Р. При достижении компенсации ток в измерительном приборе 6 обращается в 0.
Индуктивное сопротивление обмотки 2 трансформатора / выбрано столь большим, что сдвиг фаз между током генератора и током в обмотке 2 составляет почти 90°. Э. д. с. индукции в обмотке 3 сдвинута, таким образом почти на 180° относительно тока генератора. Соответствующим подбором величины сопротивления потенциометра 5 можно добиться сдвига фаз точно
в 180 Таким образом, напряжение YI между контактамч, потенциометра может служить для компенсации падения напряжения V между электродами 8 н 9 (считая, что это падение напряжения находится в фазе с током генератора). При компенсации имеем
. Обозначая через
/-ток генератора;
г - величину сопротивления 4;
и- коэфициенттрансформациитрансформатора /;
i- сопротивление между контактами
потенциометра;
RI - сопротивление всего потенциометра,
имеем
F ./Wy
« т ЙТаким образом определяется эквивалентное сопротивление R, являющееся мерой относительного падения потенциала и не зависящее от силы тока / и, в известных пределах, и от частоты. Измерение может быть выполнено путем подбора сопротивления 4 или сопротивления между контактами потенциометра 5, или одновременно и тем и другим способом.
Видоизменением указанного устройства является устройство по фиг. 2, отличающееся тем, что вместо трансформатора напряжения / применен трансформатор тока //, первичная обмотка /2 которого включена параллельно с большим сопротивлением J4 в цепь генератора 7, а вторичная обмотка / замкнута на потенциометр /3, зашунтированный малым сопротивлением J6. Режим работы трансформатора, в данном случае, короткое замыкание, и сдвиг фаз между первичным и вторичным токами составляет почти 180°. Поэтому и напряжение между контактами потенциометра /3, служащее для компенсации напряжения между электродами 8 и 9, сдвинуто почти на 180° относительно первичного тока. Соответствующим подбором величины сопротивления J4 можно
достигнуть сдвига фаз между током генератора и компенсирующим напряжением точно в 180°.
Обозначая через / - величину сопротивления J6; и - коэфициент трансформации трансформатора //;
/1- сопротиэление между контактами потенциометра;
Rl-сопротивление всего потенциометра,
имеем
)
ТГ1
К
и
/,
-т-7- Измерение выполняется путем измерения величины сопротивления между контактами потенциометра 75 или величины сопротивления 76, или одновременно и тем и другим способом.
Изображенные схематически на фиг. 3 и 4 устройства отличаются от устройств, изображенных на фиг. 1 и 2, тем, что измеряемое и комп1гнсирующее напряжения подаются не непосредственно на измерительный прибор 6, а предварительно на сетку электронной лампы 77, в анодную цепь которой и включен измерительный прибор б- При этом прибор 6 должен воспринимать только переменную составляющую анодного тока.
Устройство по фиг. 5, являясь формой выполнения, заключает в себе совмещение двух вышеуказайншх устройств по фиг. 1 и 2.
Предмет изобретения.
1. Устройство для измерения распределения потенциала в почве для горной разведки, отличающееся тем, что для измерения падения напряжения между электродами (щупами) 8 к 9, создаваемого при прохождении переменного тока от генератора 7 через заземляющие электроды (щупы) 7 та 10 VI землю, применен трансформатор / напряжения, первичная обмотка 2 которого включена параллельно сопротивлению 4 в цепь генератора, а вторичная обмотка 3 замкнута на потенциометр 5,
от подвижных контактов которого берется напряжение для компенсации измеряемого падения напряжения (фиг. 1).
2. Видоизменение устройства по п. 1, отличающееся заменой трансформатора / трансформатором П тока, первичная обмотка 72 которого включена параллельно с сопротивлением 14 в цепь генератора 7,
а вторичная обмотка 13 замкнута на малое сопротивление 76 параллельно с потенциометром 73, служащим для вышеуказанной цели (фиг. 2).
3. Форма выполнения устройства по п.п. 1, 2, отличающаяся одновременным применением трансформаторов напряжения и тока (фиг. 5).
Шиг./
i SfUftm , .vqgsafer- л.т;«ют «в т imm
ФигЗ
, IL, iX-ffi-. УлЛЧ/Гж .. iTv
.г.2
Шиг.4
