Устройство для геоэлектроразведки Советский патент 1980 года по МПК G01V3/10 

Изобретение касается геоэлектроразведки в частности аппаратуры для измерения переходных процессов электрсмагнитного поля в геологических средах.

Известна аппаратура для работ методом переходных процессов, изготовленная на базе электроразведочной станции ЭРГ-23, состоящая из генератора постоянного тока с ударным контактором, генераторной и приемной рамок, усилителя и электронного осциллографа с фотоаппаратом Зенит. В ЭТОЙ аппаратуре электромагнитное поле в среде создается одиночным импульсом тока в генераторной (незаз.емленной петле) . Переходный процесс, принятый приемной рамкой, после уси.пения подается на -электронный осциллограф, с.экрана которого фотографируется фотоаппаратом 1.

Оцнако эта аппаратура неудобна, малопроизводительна, обладает низкой помехозащищенностью и большой массой,

Этих недостатков лишенааппаратура для измерения компонент вторичного магнитного поля способом стробирова ния, например аппаратура МППУ-2

Аппаратура содержит генераторный блок с незаземленной петлей и индикаторный блок, включающий приемную рс1мку, усилитель, ключи со схемой управления, накопительные конденсаторы и усилитель постоянного тока со стрелочным индикатором. За счет генерирования коротких периодических повторяющихся импульсов тока и осред0нения измеряемого значения по7гя на накопительных конденсаторах повышается помехозащищенность аппаратуры и обеспечивается возможность стрелочного отсчета сигнала переходного

5 процесса в заданный набор моментов времени., определяемый схемой управления . 21 .

Недостатком аппаратуры является проведение поточных измерений, что

0 резко снижает производительность работ.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенному является аппаратура Импульс обладающая

5 высокой помехоустойчивостью. Аппаратура Импульс имеет генератор, соединенный с генераторной петлей, и измеритель, содержащий приемный датчик (приемную петлю), усилитель.

0 ключи, канал синхронизации, интегратор и измерительный блок. Через ключи , коммутируемые в заданные моменты времени, усиленный сигнал поступает на интегратор, который служит для выделения сигнала среди помех путем осреднения измеряемого значения за опредленное количество циклов наблюдений (10, 100, 200,- 1000 циклов) С помощью этой аппаратуры на каждом пункте наблюдений производитс поточная регистрация кривой переходного процесса после выключения генераторного импульса 3. Измерение зависимости напряженнос ти магнитного поля от времени 6 (t) проводится дискретно, в заданные моменты времени, причем для достижения необходимой точности интерпретации при сопоставлении исследуемой кривой с палеточной, количество дискретных значений времен измерений должно быт .достаточно большим, что значительно снижает производительность работ. Цель изобретения - повышение производительности работ. Для этог.о в устройство для геоэлектроразведки, содержащее генератор, соединенный с генераторным датчиком, измеритель, включающий послед вательно соединенные приемный датчик усилитель, ключ и регистратор, а так же канал синхронизации, включенный между, генератором, ключом и регистра Topavi, введены последовательно соеди ненные два блока умножения измеряемого сигнала на время и блок выделения максимума сигнала, включенные по следовательно между выходом ключа и регистратором. Измерительный блок вы полнен в виде цифрового блока измерения интервала времени. Это позволяет вместо поточечной регистрации кривой переходного процесса (t), последующей обработки полученных результатов путем умножения на время измёрениядЬ -E(t) и сравнения с палеточными данными, измерять лишь время максимума функции F (t) по которому определяются параметры разреза. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 графики поясняющие работу устройства. Устройство содержит генератор 1 с генераторным датчиком 2, рамку 3 (приемный датчик), усилитель 4, ключ 5,включенные последовательно блоки 6,7 умножения приемного сигнала на время,блок -8 выделения максимума сиг нала 8 и регистратор 9, который в данном случае выполнен цифровым. Последний состоит из генератора эталон ной частоты 10, ключа 11, счетчика 1 импульсов и индикатора 13. Устройство работает следующим образом. Сигнал процесса,, возбуждаемый в среде генераторной рамкой 2, принима ется приемной рамкой 3 и усиливается усилителем.4. Сигналом среза генераторного импульса, предаваем1а1М в измеритель по каналу синхронизации, открываются ключи 5 и 11, С выхода усилителя 4 сигнал поступает через открытый ключ 5 на блок б умножения на время и одновременно через ключ 11 с генератора 10 эталонной частоты импульсы поступают на счетчик 12, т,.е. начинается счет времени, С выхода блока б напряжение, пропорциональное произведению входного сигнала на время, подается на блок 7, где еще .раз умножается на время. Таким обрззом,. на выходе блока 7 реализуется произведение (t), что и является искомой функцией. Отыскание максимума этой функции производится в блоке е выделения максимума, который вьшает в точке максимума импульс, закрывающий ключ 11, т.е. останавливающий счет времени. Одновременно этим же импульсом закрывается ключ 5 и производится сбрасывание в нуль блоков б, 7 умножения на время. Пос-, ле чего схема готова к следующему циклу наблюдений, Результат измерения времени максимума функции- . (t) высвечивается на индикаторном табло 13, Время появления выделяемого максимума функции однозначно связано с искомыми электромагнитными параметрами разреза. Действительно, если построить обобщенную переходную характеристику F(t) вида (t), то она будет иметь максимум, абсцисса которого однозначно связана с электромагнитным параметром (-С) разреза. На фиг. 2 приведены графики функций F в зависимости от 17 для следующих геологических ситуаций: фиг. 2 а локальный проводник (проводящее рудное тело),фиг. 2 в - однородное полупространство, фиг. 2 с - горизонтальный тонкий проводящий пласт. Они имеют следующие простные зависимости t макС: 0,2, откуда ,2G-/jQ .-е;сГ5 г - 1,0, откуда . -/лаке- 6-xje - -/ ow;ЛЛРКС. Wc. 0,5, где t- магнитная проницаемость для широкого класса горных пород принимается равной 41с-10 гн/мS- продольная проводимость; С - половина длины стороны квадратной петли (радиус петли); удельная электропроводность; Q - эффективное сечение (для шара, цилиндра Q - а , где а радиус), Следовательно, проводя работы методом переходных процессов достаточно измерять на каждой точке исследуемой площади вместо полной переходной характеристики одно значение лроггорциональное для рассматриваемы моделей соответственно S , ff, либоОО являющимися искомыми параметрами геологического разреза. Измерение /лак.с.°зволяет сравнительно легко определить характер изучаемого разреза. Если провести съемку магнитно го поля с петлями двух размеров (6 и L), отличающихся, например, в 2 раза (L 26), то,как видно из приведенных выше формул, в зависимости от геологической ситуации значения t MoiKc. будут изменяться по разному .IfADiKc, .и маис, I и Nvaitc.. . tftrtOKc. I- (.сг плакс Простота измерений приведенного параметра сокращает продолжительнос измерений, данным устройством. Формула изобретения Устройство для геоэлектроразведки содержащее генератор, соединенный с генераторньм датчиком, измеритель. включающий последовательно соединен

f(fj t/c/.e ; 0,i0,5 ные приемный датчик, усилитель, ключ и регистратор, причем ключ и регистратор посредством канала синхронизации связаны с генератором, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности работ, в него введены два последовательно соединенные блока умножения измеряемого сигнала на время и блок выделения максимума сигнала, включенные между ключом и регистратором, а управляющие входы ключа, блоков умножения измеряемого сигнала на время соединены с выходом блока выделения максимума сигнала. Источники инфор«1ации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ястровский Ю.В. Индуктивный метод электроразведки. М., Госгеолтехиздат, 1963, с. 107-111. 2.Руководство по применению метода переходных процессов в рудной геофизике, под ред. М.М, Каменецкого, Л., Недра, 1976, с. 65, 3.Сборник.Геофизическая аппаратура, вып, 60, Л., Недра, 1977, с. 77-79 (прототип), 7