Устройство для геоэлектроразведки в проводящей среде Советский патент 1982 года по МПК G01V3/08 G01V3/40 

. Изобретение относится к геофизике, а более конкретно к изме рению параметров электромагнитного поля Земли, в частности к исследованиям электрической составляющей естественного электромагнитного поля и теллурических токов в проводящей среде, например в морской среде и грунте. Известен трехкомпонентный датчик переменного электрического поля, . состоящий из трех однокрмпонентных идентичных датчиков с взаимно ортого нальными осями, чувствительности и совмещенными геометрическими центрами, при этом каждый однокомпонентный датчик содержит тороидальную катушку индуктивности, начало и конец которой присоединены электрически в двум изолированньам частям разрезного проводящего стержня Cl. Недостатком известного трехкомпонентного датчику является низкая чувйтвительность при измерении инфра низкочастотной части спектра исследу емых полей из-за взаимного влияния датчиков отдельных компонент и шунтирования диэлектрического зазора. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устрой ство для геоэлектроразведки в проводящ,ей среде, содержащее первичный преобразователь, выполненный в виде проводящего сферического тела, поверхность которого разделена на проводящие участки изолирующими прокладками, модулятор, выход которого через согласующий трансформатор,. уси... литель,линию связи, буферный каскад подключен к информационному входу демодулятора, задаквдий генератор 2. Недостатком известного устройства является невозможность Одновременного измерения трех компонент напряженности электрического поля в области инфранизких частот, посксутьку механическое объединение датчиков устройства приводит к. значительному их взаимному электрическому влиянию. Цель изобретения - расширение применения устройства на область трехкомпоненгных инфранизкочастотных измбфений.Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее первичный преобразователь, выполненный в виде проводящего сферического тела, поверхность которого разделена на проводящие участки изолирующими прокладками, модулятор, выход которого , через согласующий трансформатор, уси литель, линию связи, буферный каскад подключен к входу демодулятора, зада щий генератор, дополнительно содержи схему управления, фазовращатель, пер вый и второй формирователи, причем проводящие участки поверхности преоб разователя имеют вид восьми одинаковых секторов, расположенных в квадрантах, образованных .изолирующими прокладками, при этом выходы первичного преобразователя подключены к информационным .входам модулятора, и, частично, непосредственно к входу , согласующего трансформатора, выход задающего генератора через линию связи, первый формирователь, схему управления подключен к входам управ: Ленин .модулятора, а через фазовращатель и второй формирователь - к входу управления демодулятора. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - конструкция nepamiHoro преобразователя; на фиг.З схема подключения выходов первичного преобра зователя.. Устройство содержит первичный пре образователь 1 (фиг. 1), модулятор 2, согласующий трансформатор 3, усилитель 4, линию 5 связи, буферный каскад 6, демодулятор 7, задающий генератор 8, первый формирователь 9, схему 10 управления, фазовращатель, 11, второй формирователь 12. .При этом выходы первичного преоб азователя 1 подключ.ены к информационным входам демодулятора 2 и, час тично, непосредственно ко входам согласующего трансформатора 3,выходы модулятора 2, через согласующий тран .форматор 3, I усилитель 4, линию 5 связи, буферный каскад б, подключены к информационным входам демодулятора 7. Выход задающего генератора 8. чере линию 5 связи, формирователь 9, схему 10 управления подключен,к входу управления модулятора 2, а через фазовращатель 11 и второй формировател 12 подключен к управляющему входу демодулятора 7. Первичный преобразователь (фиг. 2 выполнен в виде проводящего сферичес кого тела 13, поверхность которого . разделена на проводящие участки изолирующими прокладками 14, Проводящие участки 15-22 имеют вид одинаковых секторов, расположенных в квадра тах, образованных изолирующими проX кладками 14. . Участки проводящего тела 16-22 первичного преобразователя, за исклю чением диаметрально противоположно расположенных участков 15 и21, соединены через переключатели 23-28 модулятора 2 (фиг. 3) с выводами 29 и 30 первичной . обмотки согласующего .трансформатора 3. Участки 15 и 21 соединены с выводами- 29 и 30 непосредственно. Переключатели 23-28 модулятора 2 подключены к выходам управляющего устройств.а 10 своими входами управления. Устройство работает следующит.1 образом. . Синусоидальный с выхода задающего генератора 8 через линию 5 связи, формирователь 9 поступает на схему 10 управления,, а через фазовращатель 11 и формирователь. 12 по . ступает на управляющий вход демодуЛятора 7. Схема 10 управления коммутирует Переключатели модулятора 2. Первому такту соответствует положение ключей 23-28 модулятора 2, показанное на фиг. 3. При этом первичный преобразователь имеет максимальную . чувствительность по оси XX .. Второму такту соответствует такое положение ключей 23-28, при котором участки 15-18 подключены к выводу 29 согласующего трансформатора 3, а частки 19-22 - к выводу 30. При этом первичный преобразователь имеет максимальную чувствительность по оси УУ. Третьему такту соответствует подключение участков 15, 18, 19, 22 к выйоду 29, участков 16, 17, 20, 21 к выводу 30. При Этом первичный преобразователь имеет максимальную чувствительность по оси zz. В результате периодического повторения описанных тактов на вход демодулятора 7 поступают три аг литудномодулированных сигнала, синхронно с тактовыми импульсами управления модулятора 2 благодаря сдвигу фаз, вносимому фазовращателем 11. Сигналы, поступающие с выхода демодулятора 7, несут информацию о трех взаимно ортогональных составляющих вектора напряженности электрического, поля ЕХ, Esy, EjB проводящей среде, окружающей первичный преобразователь. Устройство обеспечивает, благодаря отсутствию взаимного влияния каналов, шунтирования диэлектрических зазоров, трехкомпонентное измерение напряженности электрического поля.в области инфранизких частот в проводящих средах. Формула изобретения .Устройство для геоэлектроразведки в проводящей среде, содержащее первичный преобразователь, выполненный в виде проводящего сферического тела, поверхность которого разделена на проводящие участки изолирующими прокладками, модулятор, выход которого через согласующий трансформатор, усилитель, линию связи, буферный каскад подключен к информационному входу демодулятора, задающий генератор, отлич ающееся

тем, что, с целью расгиирения области применения на область трехкомпонентных йнфранизкочастотнах измерений, оно дополнительно содержит схему управления, фазовращатель, первый и второй формирователи, причем проводящие участки поверхности преобразователя имеют вид восьми одинаковых секторов, распрложенных в квадрантах, образованных изолирука-дими прокладками, при этом выходы первичного преобразователя подключены к информационным входам модулятора и, частично, непосредственно к входу согласующего трансформатора, выход задающего генератора через линию связи, первый формирователь, схему управления подключен к входам управления модулятора, а через фазовращатель и второй формирователь - к входу управления демодулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 622025, кл. G ,01 V 3/06, 1978.

2.Авторское Свидетельстве СССР №614406, кл. G 01 V 3/06, 1979 (прототип).

fj

/

X

Фиг. 2