Устройство для горной разведки при помощи измерения параметров электрических цепей

Кла%с -1g, 300) М 10703

ПАТЕНТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для горной разведки при помощи измерения параметров электрических цепей.

К патенту . M. IN. Ситникова и В. К. Фредерикса, заявленному

30 марта 1930 года (заяв. свид. гэ б?316).

О выдаче патента опубликовано 31 марта 1931 года. Действие. патента распространяется на 15 лет от 31 марта 1931 года. б

Предлагаемое изобретение состоит в особой форме выполнения устройства для горной разведки при помощи измерения параметров электрических цепей.

На чертеже фиг 1 изображает принципиальную схему устройства с фильтром; фиг. 2 — схему устройства для измерения параметров помощью моста Уитстона; фиг. 3 — 9 — схемы исследуемого контура тока, связанного с рудой; фиг. 10 — схему . устройства для разведки.

Для определения параметров может быть применено устройство по схеме на фиг. 1. К генератору гпеременного тока, могущему в некотором диапазоне менять, свою частоту, приключен некоторый сложный контур, состоящий из самоиндукций и емкостей и, вообще говоря, представляющий собой фильтр, во-первых, пропускающий ток в известной полосе частот,во-вторых, рассчитанный на какое-то определенное волновое сопротивление

ГL (= —, если пренебречь ваттным сос противлением). Далее к фильтру Ф присоединяется некоторая нагрузка Z, имеющая самоиндукцию, емкость и ваттное сопротивление. Фильтры обычно рассчиты-. ваются так, чтобы их волновое сопротивление было такое же, как н волновое сопротивление внешней (полезной) нагрузки. Но если изменить волновое сопротивление (соотношение между самоиндукцией и емкостью) внешней нагрузки, то это скажется на работе фильтра, и кривая пропускания (или поглощения) в зависимости от частоты будет иметь другой вид. Можно подобрать постоянные фильтры и частоту таким образом, чтобы даже незначительное изме,нение внешнего сопротивления сильно сказалось на изменении вида кривой пропускания фильтра.

Указанные соображения могут быть применены в деле отыскания полезных ископаемых в земле. В большинстве случаев полезные ископаемые (например,, в виде руды) имеют другие электрические свойства (главным образом, проводимость) сравнительно с той „пустой" породой,, в которой они залегают.

Если генератор и фильтр включить на

; контур, в который входит исследуемый участок земли, то по работе фильтра можно судить о параметрах этого контура,, ! так как фильтр будет различно работать в зависимости от параметров (самоиндукция, емкость, ваттное сопротивление) контура с землей. Контур с землей может

h быть включен различным образом. Включение должно быть произведено так, чтобы ассиметрия в почве наиболее резко сказалась на. изменении распределения .. тока в земле и, вследствие этого, на изменении либо самоиндукции, либо емкости, либо ваттного--сопротивления контура..

Вообще говоря, метод электроразведки

- заключается в-том, что измеряется одновременно самоиндукция, емкость и сопротивление особым образом устроенной петли (контура) с током. При этом часть тока проходит по земле, для чего имеются два заземления. Соотношение между самоиндукцией, емкостью и сопротивле нием и позволяет судить о наличии или отсутствии -диссиметрии в исследуемой почве. Измерение параметров контура может быть сделано помощью моста

Уитстона (фиг. 2), питаемого переменйым током и имеющего в одном из плеч иссле- дуемый контур, а . в других плечах — комплексные сопротивления. Ваттное сопротивление исследуемого контура с землей может быть измерено постоянным током, или током низкой (50 пер./сек) или по° .ниженной частоты.

На фиг.. 3 — 9, как уже указывалось, даны схемы устройства исследуемого контура тока, связанного с рудой. Точки, отмеченные крестиком, обозначают заземления. "На схемах по фиг. 7 и 8 представлены петли, каждая из которых имеет .заЪемление на концах двух взаимно перпендикулярных прямых. Из значений измерений по этим схемам на том же участке можно судить о том, есть ли диссимегрия в почве или ее нет.

На фиг. 10 дана схема всего устройства .для горной разведки с генератором, фильтром, измерительными приборами и контуром, с двумя заземлениями. Устройство фильтра изображено как одно из .возможных, при чем все значения самоиндукций и емкостей в нем могут ifo æåланию меняться. Исследуется зависимость — . = ф (а) и Х= f (а) для различных учает 2 ков земли между заземлениями. Параметры петли или контура-с-током определяются из следующих величин: 1) волнового сопротивлейия, - определяемого по работе

- фильтра, 2):"йолного сопротивления, определяемого либо по вольтметру и амперметру, либо мостом Уитстона и 3) омического или ваттного сопротивления из измерений при постоянном токе или то же пониженной частоты. Параметры определяются также по вольтметру и амперметру при трех различных частотах,о чем говорилось выше. Kpoiiae того, ваттное сопро;: тивление определяется, если в контур с петлей вклю ать ватт метр. Из всех. указанных измерений можно определить параметры исследуемого контура по отдельности — самоиндукцию, емкость и ваттное сопротивление. Соотношение этих величин и определяет однородность или диссиметрию в земле.

Предмет патента.

Устройство для горной разведки при помощи измерения параметров электрических цепей, связанных кондуктивно, индуктивно или емкостью с землей, характеризующееся применением фильтра, включенного между генератором переменного тока, могущим менять свою частоту, и контуром, связанным с исследуемым на диссиметрию участком земли, постоянные какового фильтра (волновое сопротивление) подобраны так, чтобы изменение параметров исследуемого контура, вследствие диссиметрии в земле (вследствие ее неоднородности), вызывало резкое изменение в работе фильтра в некотором диапазоне частоты генератора.

3 патенту М, М. Ситникова и В. K. Фредерикса

Pg $Qf()g

Фиг3 фиг4 фигй Фиг.БФиг7 фиг.Я Фиг. И

1 ) 1 1-Л 1» Л фиг. IQ тииография Первой Артеки Советский Печатник, Моховая, 40.