Устройство для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений

 

Изобретение относится к морской электроразведке и предназначается для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений . Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности измерений. Устройство содержит буксируемое непроводящее основание квадратного сечения с четырьмя площадками скольжения, в торце которого Изобретение относится к морской электроразведке, предназначено для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений и может быть использовано при геологическом картировании придонных отложений, поисках и разведке месторождений , в частности железомарганцевых конкреций. Целью изобретения является расширение области применения и повышение, точности измерений. на одной из диагоналей квадрата симметрично относительно его центра расположены питающие электроды, а два приемных электрода, потенциалы которых измеряются относительно третьего удаленного электрода, расположены на оси основания на разном удалении от плоскости расположения питающих электродов, подключенных к двум выходам генератора переменного тока. Устройство также содержит два усилительно-регистрирующих блока, состоящих из усилителя, детектора и регистратора, а также компенсатор напряжений , дифференциальную схему, формирователь опорного напряжения для синхронного детектора второго канала . За счет измерения нового параметра , отражающего изменчивость удельного электрического сопротивления с глубиной, повышения точности измерений и улучшения буксированных свойств устройства, расширена область применения предлагаемого устройства. На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид на фиг.2 - то же, вариант на фиг. 3 - то же, вид со стороны хвостовой частиJ на фиг. 4 - Аункциональная схема устройства . Устройство содержит непроводящее основание 1, буксируемое на трос-кабеле 2 с площадками 3 и 4 скольжения, плоскости которых образуют друг с другом угол в 90°. Устройство имеет также ось 5 симметрии и центры питаюс S Р -4 СО Ј 4 СЭ

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

Ый

РЕСПУБЛИК

G 01 V 3/15, 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 (21) 4696591/25 (22) 29. 05. 89 (46) 23.09.91. Бюл. N - 35 (71) Ленинградский государственный университет (72) Ю.И.Кудрявцев и Д.В.Солнцев (53) 550.837 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1155973, кл. G 01 V 3/20, 1985.

Авторское свидетельство СССР к 1123000, кл. С 01 V 3/15, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИДОННЫХ МОРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к морской электроразведке и предназначается для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений. Цель изобретения — расширение области применения и повышение точности измерений. Устройство содержит буксируемое непроводящее основание квадратного сечения с четырьмя площадками скольжения, в торце которого

Изобретение относится к морской электроразведке, предназначено для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений и может быть использовано при геологическом картировании придонных отложений, поисках и разведке месторождений, в частности железомарганцевых конкреций.

Целью изобретения является расширение области применения и повышение. точности измерений.

„„Я0„„1679446 A T

2 на одной из диагоналей квадрата симметрично относительно его центра расположены питание электроды, а два приемных электрода, потенциалы которых измеряются относительно третьего удаленного электрода, расположены на оси основания на разном удалении от плоскости расположения питающих электродов, подключенных к двум выходам генератора переменного тока. Устройство также содержит два усилительно-регистрирующих блока, состоящих из усилителя, детектора и регистратора, а также компенсатор напряжений, дифференциальную схему, формирователь опорного напряжения для синхронного детектора второго ка- 19 нала. За счет жмерения нового параметра, отражающего изменчивость удельного электрического сопротивле- ( ния с глубиной, повышения точности измерений и улучшенная букснрованных свойств устройства, расширена область применения предлагаемого устройСтва.4 ил

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид, на фиг. 2— то же, вариант, на фиг. 3 — то же, вид со стороны хвостовой части, на фиг. 4 — функциональная схема устройства.

Устройство содержит непроводящее основание 1, буксируемое на трос-кабеле 2 с площадками 3 и 4 скольжения, плоскости KQTopblx образуют ppyr c другом угол в 90 . Устройство имеет также ось 5 симметрии и центры питаю1679446 щих электродов 6, симметричных относительно этой оси, первый приемный электрод 7, более удаленный от питающих электродов 6, и второй приемный электрод 8, а также каналы 9 для размещения подводящих проводов. Непроводящее основание 1 совместно с закрепленными на нем электродами 6-8 образует буксируемый электрический зонд.

На фиг. 2 показан вариант буксируемого электрического зонда. В рабочем положении ось зонда находится на расстоянии h от усредненной плоскости 10 придонных отложений (фиг. 3).. функциональная схема предлагаемого устройства включает генератор 11 переменного тока, двумя выводами подключенный к питающим электродам 6.

Приемная часть устройства содержит приемные электроды 7 и 8, компенсатор 12 напряжений, усилитель 13, диодйый детектор 14, регистратор 15 первого усилительно-регистрирующего узла, дифференциальную схему 16, усилитель 17, синхронный детектор 18„ формирователь 19 опорного напряжения и регистратор 20 второго усилительнорегистрирующего узла. На фиг. 4 не показан удаленный приемный электрод, соединенный с общей ниной эЛектрической схемы, относительно которого измеряются напряжения электродов 7 и 8.

Устройство работает следующим образом.

При погружении электрического зонда в морскую воду и подключении генератора 11 переменного тока к питающим электродам б в окружающей среде появляются электрическое поле и ток. От генератора i 1 поступает напряжение, пропорциональное току в цепи электродов б для питания компенсатора 12 напряжений.

При расположении зонда на достаточном удалении от дневной поверхности и морского дна производится регулировка компенсатора 12 напряжений.

Сначала регулировкой напряжения на первом выходе компенсатора 12 компен- 50 сируют = остаточное напряжение на приемном электроде 7, устанавливая нулевое выходное показание регистратора 15.,Пля компенсации остаточного напряжения на приемном электроде 8 от .55 входа усилителя 13 отключают вывод от первого выхода компенсатора 12 и взаl мен подключают соответствующий вывод от второго выхода. Регулировкой напряжения на втором выходе компенсатора 12 компенсируют напряжение на приемном электроде 8 до исчезновения сигнала на регистраторе 15. Затем . обратным переключением устройство возвращают в рабочее состояние,, 1

После опускания электрического зонда на грунт симметрия распределения токов нарушается из-за различия в удельных сопротивлениях воды и придонных отложений. Напряжение на приемном электроде 7, пропорциональное разности удельных сопротивлений воды и придонных отложений фиксируется регистратором 15. Обычно удельное сопротивление воды в районе работ достаточно постоянно, поэтому первым каналом регистрируется изменение по курсу судна удельного сопротивления придонных отложений, находящихся в пределах глубинности измерений.

Сигнал второго узла устройства формируется из напряжений, возникших на приемных электродах 8 и 7. Напряжение U@ с приемного электрода 8, более близкого к питающим электродам б, поступая на второй вход дифференциальной схемы 16 ослабляется в 1/Кд раз, например, с помощью делителя. напряжения с коэффициентом передачи

Кд и вычитается из напряжения 01 на приемном электроде 7. Полученный разностный сигнал Uq-КдБд усиливается

I усилителем 17 и поступает на сигнальный вход синхронного детектора 18, который управляется прямоугольным напряжением, получаемым в формирователе

19 опорного напряжения из синусоидального сигнала первого узла. Выпрямленный сигнал, поступающий на регистратор 20, имеет различную полярность в зависимости от совпадения или различия на 7 фаэ разностного сигнала и напряжения, поступаюцего с приемного электрода 7. Однако полярность выходного сигнала регистратора 20 не изменяется при повороте измерительного зонда на другую площадку скольжения, так как изменение фазы происходит одновременно у разностного сигнала второго канала и опорного напряжения формирователя 19 опорного напряжения.

Коэффициент передачи напряжения Kg поступающего на второй вход дифференциальной схемы 16, устанавливается по результатам расчетных и экспери1á7944á б ментальннх баковых измерений таким, чтобы разностный сигнал исчезал при однородности придонных отложений по удельному сопротивлению. Таким образом, второй узел устройства реагирует на неоднородности геоэлектрического разреза, в том числе на его изменение в вертикальном направлении.

Благодаря подключению питающих 10 электродов к разным клеммам генератора тока обеспечивается одна и та же сила тока, независимо от различия и изменчивости контактных сопротивлений. Кроме того, устройство позволяет 15 отмечать не только локальные неоднородности по профилю буксировки, но и исследовать неоднородности в вертикальном направлении. При этом благодаря схеме измерений повышена чувствительность устройства, а изометричность сечения облегчает буксировку устройства и значительно снижает вероятность зацепления.

Формула изобретения

Устройство для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений, содержа- Зо щее буксируемое непроводящее основание с параллельными одна другой площадками скольжения, питающие и измерительные электроды, генератор переменного тока, два усилительно-регист- рирующих узла, каждый из которых состоит из последовательно включенных

j. усилителя, детектора и регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности измерений, устройство дополнительно содержит формирователь опорного напряжения, компенсатор напряжения и дифференциальную схему, при этом два питающих электрода, соединенных с двумя выводами генератора переменного тока, рас" положены в торце непроводящего основания квадратного сечения на одной из его диагоналей симметрично относительно центра, а измерительные электроды расположены на продолжении оси непроводящего основания на разном расстоянии от плоскости расположения питающих электродов, причем выводы первого выхода компенсатора соединены с.более удаленным приемным электродом и с входом усилителя первого усилительнорегистрирующего у-зла, а выводы второго выхода компенсатора соединены, с ближним приемным электродом и вторым входом дифференциальной схемы, первый вход которой подключен к входу усилителя первого усилительно-регистрирующего узла, а выход дифференциальной схемы соеди -;ен с входом второго усилительно-регистрирующего узла, детектор KoTopoã выполнен с опорным входам, который подключен к выходу формирователя,опорного напряжения, вход которого соединен с Rbl. :oöoì усилителя первого усилитель о-регистрирующего узла.

3679446

Устройство для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений Устройство для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений Устройство для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений Устройство для исследования удельного электрического сопротивления придонных морских отложений 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтепромысловой геофизике и предназначено для обработки сигналов от скважинных преобразователей давления, температуры, расхода жидкости, электрического каротажа и выдачи их на аналоговый регистратор

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано при электрическом каротаже скважин

Изобретение относится к технике промыслово-геофизических исследований скважин и может быть использовано для определения удельного электрического сопротивления окружакицих пород

Изобретение относится к геофизическому приборостроению, в частности к магнитометрам, предназначенным для измерения постоянных геомагнитных полей, и может быть использовано для регистрации в движении локальных аномалий главного магнитного поля Земли, создаваемых неоднородностями нерудной природы

Изобретение относится к области наземных методов и средств геофизической разведки месторождений нерудных полезных ископаемых и может быть использовано для регистрации в движении локальных аномалий главного магнитного поля Земли, а также в медицине

Изобретение относится к электроразведке низкочастотным гармоническим полем и может быть использовано в установках, предназначенных для поиска и определения координат подземных и подводных инженерных металлических коммуникаций (трубопроводов , кабелей и т.д.) непосредственно в процессе движения носителя поисковой установки

Изобретение относится к вычислительной технике и землеройной технике и предназначено для сбора геологических данных и данных о местоположении, а также для управления землеройной машиной
Наверх