Измеритель электрических свойств горных пород и руд

Авторы патента:

G01R27/02 - для измерения активного, реактивного и полного сопротивления или других производных от них характеристик, двухполюсника, например постоянной времени (для измерения только фазового угла G01R 25/00)

Изобретение предназначено для .измерения составляющих комплексного сопротивления образцов горных пород и руд и может быть использовано при проведении геофизических исследований , а также при контроле электрических свойств образцов различных материалов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей измерителя. Измеритель электрических свойств горных пород и руд содержит перестраиваемый генератор 1, двухэлектродный датчик 3, дифференциальные усилители 4 и 5, амплитудные детекторы 7 и М, измеритель 8 отношений и регистратор 12. Введение в устройство синхронного детектора 6, квадраторов 9 и 16, измерителей 10 и 15 отношений, сумматора 13, блока 14 вычитания и, образование новых связей между элементами обеспечивают дополнительное измерение активной и реактивной составляющих комплексного сопротивления объекта измерения. 1 ил-. с «е (Л to ОО ;о о со ГС

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 01 R 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3821531/24-21 (22) 03. 12 . 84 (46) 23.06.86. Бюл. № 23 (7!) Красноярский политехнический институт (72) А.А.Голосов, Ю.Б.Зархин, В,И.Юзов и В.Л.Зуев (53) 621 ° 317.735 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1045164, кл. G 01 R 27/00, 1982.

Отчет по НИР ° Гос.рег. № 76077333.

Красноярский политехнический институт, 1978, с. 19-22. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД И РУД (57) Изобретение предназначено для. измерения составляющих комплексного сопротивления образцов горных пород и руд и может быть использовано при проведении геофизических исследова„„SU„„1239632 А 1 ний, а также при контроле электрических свойств образцов различных материалов. Цель изобретения вЂ” расширение функциональных возможностей измерителя. Измеритель электрических свойств горных пород и руд содержит перестраиваемый генератор I, двухэлектродный датчик 3, дифференциальные усилители 4 и 5, амплитудные детекторы 7 и l I, измеритель 8 отношений и регистратор 12. Введение в устройство синхронного детектора 6, квадраторов 9 и 16, измерителей 10 и 15 отношений, сумматора.13, блока 14 вычитания и образование новых связей между элементами обеспечивают дополнительное измерение активной и реактивной составляющих комплексного сопротивления объекта измерения. 1 ил.

632 2 кнадратор 16 подключен к первому входу третьего измерителя 15 отношений.

Уст1ройство работает следующим образом.

Перестраинаемый по частоте генератор 1 вырабатывает гармоническое напряжение, пр лложенное к цепи нагрузки, образованной последовательно соединенными эталонным резистором 2 и измеряемым образцом горной породы, установленным в двухэлектродный датчик 3, 7ок, протекающий по цепи нагрузки, создает падение напряжения на эталонном резисторе 2 о

R,+Z

20 е. Z

R +Z о где е вЂ” выходное напряжение генера, тора 1;

Rz, вЂ” величина сопротивления эталонного резистора 2;

Z вЂ” величина комплексного сопротивлЕния измеряемого образца датчика 3.

Дифференциальные усилители 4 и 5

30 выделяют указанные напряжения и усиливают их до необходимой для работы амплитудных детекторов 7 и Il величин ь), Пбсле детектирования на выходах

35 амплитудных детекторов 7 и !l действуют напряжения

Ь Ro+ 2

1Е 7.

U !

Вц + Е1

Синхронный детектор 6 осуществляет операцию перемножения напряжений

45 U q u U2 с выделением актйвной состанляющей комплексного напряжения е Rx Ro

50 где R>

2 е2 Ко

Ъ (К + Х) 1 1239

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназна.чено для измерения составляющих комплексного сопротивления образцов горных пород и руд и может быть исполь5 зовано при проведении геофизических исследований„ а также при контроле электрических свойств образцов различных материалов.

Цель изобретения вЂ” расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения дополнительно измерения активной и реактивной составляющих комплексного сопротивления объекта измерений.

На чертеже представлена структурная схема измерителя электрических свойств горных пород и руд.

Измеритель содержит перестраиваемый генератор 1, первый выход которого через эталонный резистор 2 подключен к первому электроду двух-, электродного датчика 3 с измеряемым образцом, второй электрод котОрого соединен с вторым выходом генератора

1 и общей шиной, первый дифференциальный усилитель 4, входы которого подключены к выводам эталонного резистора 2, второй дифференциальный усилитель 5,входы которого подключены к электродаи двухэлектродного датчика 3, выход дифференциального

-усилителя 4 соединен с первым входом синхронного детектора 6 и через амплитудный детектор 7 подключен к первому входу измерителя 8 отношений и входу второго квадратора 9, выход которого соединен с вторым входом .второго измерителя 10 отношений, выход второго дифференциального усилителя 5 соединен с вторым входом синхронного детектора 6 и через амплитудный детектор 11 подключен к второму входу первого измерителя 8 отношений, выход которого подключен к первому входу регистратора 12, к первому входу сумматора 13 и второму входу блока 14 нычитания, выход которого подключен к второму входу регистратора 12 и второму входу сумматора 13, выход которого соединен с вторым входом третьего измерителя 15 отношений, выход которого соединен с первым входом блока

1ч вычитания, выход синхронного детектора 6 подключен к первому входу. 55 второго измерителя 10 отношений, выxdp которого соединен с третьим вхо- . дом регистратора 12 и через первый и на измерительном образце датчика 3 активная состанляющая комплексного сопротивления образца, На выходе квадратора 9 формируется напряжение з 12 и подается на второй вход второго измерителя IO Отношений, на первый вход которого подано напряжение U5-.

Ha выходе измерителя 10 отношений получается напряжение, пропорциональное с точностью до множителя К4 активной составляющей комплексного сопротивления образца

U5. Rx

U= вЂ” =К---U

Нб Ro

Одновременно на выходе первого измерителя 8 отношений формируется напряжение U>, пропорциональное сточностью до постоянного множителя

К2 модуля комплексного сопротивления образца

Uq Z

UI1 = вЂ” = К -- = U

Напряжение, пропорциональное аквЂ” тивной составляющей комплексного сопротивления образца, возводится в квадрат квадратором .16 и подается на первый вход третьего измерителя

15 отношений, на второй вход которого подается напряжение с выхода сумматора, 13, на первый вход которого приложено напряжение, пропорциональ ное модулю Z, а на второй входвЂ” выходное напряжение блока 14 вычитания, образующего разность напряжений с выхода третьего измерителя IS отношений и напряжения, пропорционального модулю 2

Если обозначить выходное напряжение блока 14 вычитания Ны,,„, то можно записать

Нг

Нвы

Uz + Ue,yx

2 ° 2 откуда Бмх Uz + Бвнх = Uz + г

+ Uz U x Ц ;

lх

Нвых -М Uz. - Ua = K / вЂ” /

s/R / т.е. пропорционально модулю реактивной составляющей комплексного сопро,тивления образца с точностью до постОяннОго множителя К3.

Напряжение с выхода измерителя 8 отношений, пропорциональное модулю Z, напряжение с выхода измерителя 10 отношений, пропорциональное активной составляющей RÄ, и .напряжение с вы39632 4 хода блока 14 вычитания, пропорциональное реактивной составляющей Хх, подаются на регистратор 12, где и регистрируются.

Формула и э о б р е т е н и я

Измеритель электрических свойств горных пород и руд, содержащий генератор, первый выход которого через эталонный резистор подключен к первому электроду двухэлектродного датчика с-измеряемым образцом, второй электрод которого соединен с вторым выходом генератора и с общей шиной, два дифференциальных усилителя, входы первого из которых подключены к выходам эталонного резистора, входы второго дифференциального усили" теля подключены.к выводам двухэлектродного датчика, два амплитудных детектора, вход первого амплитудного детектора соединен с выходом первого дифференциального усилителя, а выход подключен к первому входу первого измерителя отношений, вход второго амплитудного детектора соединен с выходом второго усилителя, а выход подключен к второму входу первого измерителя отношений, выход которого. соединен с первым входом регистратора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены синхронный детектор, второй и третий измерители отношений, первый и второй квадраторы, блок вычитания и сумматор, причем первый и второй входы синхронного детектора подключены к соответствующим выходам первого и второго дифференциальных усилителей, а выход соединен с первым входом второго измерителя отношений, выход которого соединен с вторым входом регистратора и через первый квадратор соединен с первым входом третьего измерителя отно- шений, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу первого измерителя отношейий и к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с третьим. входом регистратора и выходом блока вычитания, выход сумматора соединен с вторым входом третьего измерителя отношений, выход первого амплитудного детектора через второй квадратор подключен к второму входу второго измерителя отношений .

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в цифровых вольт ; метрах

Устройство для измерения импедансов // 1228041

Преобразователь емкости и сопротивления в интервал времени // 1218342

Изобретение относится к инфор мационно-измерительной технике и может быть использовано для построения цифровых измерительных приборов

Устройство для преобразования приращения сопротивления в напряжение // 1215055

Изобретение относится к области измерений и может быть использовано в термометрии, тензометрии и т.д

Микропроцессорное устройство для измерения параметров пассивного комплексного двухполюсника многополюсной электрической цепи (его варианты) // 1211667

Изобретение относится к устройствам измерения параметров комплексного двухполюсника (КД) многополюсной цепи

Измеритель параметров комплексных сопротивлений // 1205062

Преобразователь комплексного сопротивления // 1205061

Преобразователь отношения сопротивлений в частоту // 1200200

Способ бесконтактного измерения электропроводности жидкости и устройство для его осуществления // 1196778

Изобретение относится к области электрометрии жидкости, оно может быть использовано для измерения электропроводности текущего бурового

Преобразователь сопротивления в напряжение // 1193601

Способ измерения установившегося значения сопротивления изоляции // 2101716

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени

Способ измерения активных сопротивлений // 2110073

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения резисторов, сосредоточенных сопротивлений и сопротивления изоляции в электрических цепях

Способ контроля чистоты материала электропроводного изделия (варианты) // 2115934

Изобретение относится к исследованию и анализу материалов с помощью электрических средств и предназначено для контроля неоднородности электропроводного изделия по толщине материала, например, при проверки возможной подделки изделия в форме слитка из драгоценного или редкого металла

Способ измерения активного сопротивления элементов электрических цепей, содержащих индуктивности с ферромагнитным сердечником, и устройство для его осуществления // 2117307

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметров индуктивных элементов, а также исследования и оценки свойств ферромагнитных материалов

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя напряжения // 2118826

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к изменениям параметров источников питания и другим влияющим величинам

Способ определения параметров комплексного сопротивления электрической сети от точки подключения силового трансформатора до точки с бесконечной мощностью короткого замыкания // 2118828

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к способам определения сопротивлений, и может быть использовано при экспериментальных измерениях

Мера активного сопротивления // 2119170

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве частотно-независимой меры активного сопротивления в диапазоне 1 - 100 кОм

Инвариантный измерительный преобразователь в виде делителя // 2121148

Способ контроля параметров конденсаторов, катушек индуктивностей и резисторов // 2121151

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для контроля параметров конденсаторов, катушек индуктивностей и резисторов в процессе их производства

Способ бесконтактного измерения удельной электропроводности плоских изделий // 2121152

Изобретение относится к бесконтактным неразрушающим способам измерения удельной электропроводности плоских изделий с использованием накладных вихретоковых датчиков