Способ измерения электрических параметров массива горных пород Советский патент 1975 года по МПК G01V3/12 

Изобретение относится к способам исследования электрических свойств горных пород, а именно к радиоволновым способам геоэлектроразведки по методу радиоволново го просвечивания. Известен способ раяиоволнового просвечивания массива горных пород, при котором электромагнитное поле создается путем излучения в массив горных пород двух элек трснлагнитньгх колебаний, модулированных по частоте таким образом, чтобы разность частот колебаний в месте их ввода в массив ост валась посто5пгаой в течении периода моду- Л51шга и измерения амплитудно -честотных зависнмостей этнх колебашиЛ в точке щалема. Однако результаты измерений завис51Т от амплитудно-частотных искажений, обусловленных влиянием массива и выработок на электрические характеристики антеан . (коэффициент усиления, входное сопротивление, сопротивление излучения к,п„д. и дрЛ изменяющиеся при изменении частот колеба НИИ. Предлагаемы способ отличается от известного тем, что используется явление изменения скорости распространения электромагни-шых волн при измененшЕ частоты колебаний в массиве, не зависящее от параметров антеякы. На чертеже приведена блок-схема устройства для реапиаапии птзеопагаемого способа. Сущность предложенного способа заключается в том, что различное время распространения излучаемых в массив частотноМодулированных колебаний приводит к частотной модуляаии разностной частоты, по ха ракте|5у Еоторой можно судить об электриtecKRx параметрах массива. Время расвространеная апектромагнитнитных ксшебааий с частотой (i та расстояние f через массивл имеющий проводимость С соответственно откосительные диэлектрическую и магнитную проыипаемости Е иjУlpaвнo 10 м/сек. где В качестве зондирующего сигнала испс зукигся два Еолебания с различными чаете TaSvOSLU H t:, каждое из которых модулиру feTca по частоте так чтобы в месте излучения разность частот колебангий у не изменялась во времени, т.е. IQ .uD.j(t) -uujdl coast (И). Постоянство разности частот легко мс жет быть обеспечено при услгвии равенст девиаций частот аш обоих колебаний и равенства модулирующих функций F C-t). в общем виде зависимость мгновенны: значвннй частот колебаний в месте их вв да в массив можно записать в виде. (t) ии,., л (i) (Зо) ( - ) (3S) В частности, для пилообразной мпаупя. FU) - при Т (4) Иа-ва различия в ско( pacnpocTf нения t кассиве горных пород колебания с частотами Ш и Ш„ запаздывают в месте приема (относительно места ввода их в , массив).на различные интервалы времени S- I----.« « Е-, Мгновенные значения чаете колебаний в точке приема в соответствии Y -Y + 5р «о ,7 Измеряя в месте приема разностную частоту и Используя значения констант, выражение (8) определено с точностыс до двух неизвестных S н 4. ; тогда, оче. mriiHOj проводя измерения разностной частоть в случае двух моментов времени b jt t-f-At , где Atj -величина, кгорая ш)жет быть определена в месте пр e№Se во двум выражениям тана (8Y можн иайтм неизвестный м.омент времени t , а сугеяовательно, и iJCKOivsyro проводимость 0 Если не выполняется выражение (7), та определения следует произвести язме|эш1ме разностной частоты в моменты аремеш i, и „ . „,, i 4 &t. Дяя спучаУ л/ { возможно ояределение всех входящих в выражение (1) неизвест} эяектричес1шх параметров & , Я , измерения разшстйой час-готы для четыре момен-юв времени t tj t -t-atj, ti-t &t И t .,, sorsa ОС 133 апн несколько указанных пара« м&тров авлякт;я фуншяией частоты, пройзведя р;щ измерений раэвостной часто-то ш йаыерав разнос -ную частоту как непр©рь в с выражениями (За и Зб) определяются форктулами Wl(t)-U)o-uUjF(, (5а) tPJ2(t) (1--Г (56), где в соответствии с выражением (1) rfVF eM ETTSW( -г а 1 Из прршеденных выражений (5а, 56, 6а и 66) следует, что можно по рез-.пьтатам измерения разности частот колебаний в месте приема для различных моментов времени определить электрические па-, раметры горных пород. В немагнитных горных породах с Л, 1 и относительно большой проводимостью токи смешения малы и выполняется неравенство120116с В случае пилообразной модуляции разностная частотаfp в момент времени t , отсчитываемый от начала периода модуляции в месте измерения колебаний в горные породы, с учеахзм выражений ( За, 36, 4, 6а, 66 и 7) равна IBXT ную функцию времени, можно определить не только значения параметров, но и найти их зависимость от частоты, Приемное устройство для реалйзаш4и предлагаемого способа может быть выполнено из антенны 1, широкополосного усили теля 2, детектора 3, усилителя разностной частоты 4, смесителя 5, генератора опорной частоты 6, фильтра разностной час-готы 7, измерителя частотного отклонения -разност. ной частоты 8, генератора временных меГОК 9, бло1са автоматической регулировки усиления 10. Устройство работает следующим образом. Измеряемый а антенне 1 сигнал двух модулированных по частоте колебаний усиливается широкополосным усилителем 2 и поступает на- детектор 3, который выделяет разностную частоту колебаний, наменяющу10СЯ по величине в течение периода модул$1 цяи в зависимости от дисперсионных свойств массива. Усилитель 4 нагружен смесите.:ем 5, иэ который танже поступают коле ан-:я от генератора опорной часготы 6. ыделяем-ый фильтром разностной частоты

7 СИ tian поступает на измеритель частотного отклонения 8, на который для измерения временных интервалов подаются метки времени от генератора меток времени 9, Парзитная модуляция устраняется блоком

автоматической регулировки усиления 10, поддерживающим постоянный уровень сигнала на входе смесителя 5.

Предмет изобретения Способ измерения электрических параметров массива горных пород при его ра{диопросвечивании двумя модулированными по частоте колебаниями с постоянной ряз- ностью их частот в течение всего пориопп модуляции,, о тличаюшийся тем, что, с целыо исключения ; ияния амплитудно-частотных характеристик антенных устройств на результат измерений, в течке приема колебаний измершот изменение величины разностной частоты сигнала в течение периода модуляции, по которому судят об исследуемых электрических параметрах.

и

J LZJ

S