Патент ссср 401944
О П И С А Н И Е 40l944
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от.авт. свидетельства №вЂ”
Заявлено 21.VII.1971 (№ 1684402/26-25) М. Кл, G 01v 3/00.
G 0lr 33/00 с присоединением заявки №
Гасударственный комитет
Саавта Министров СССР ло делам изооретеннй и открытий;
Приоритет
Опубликовано 12.Х.1973. Бюллетень № 41
Дата опубликования описания 21.II.1974
УДК 550.838(088.,8) Авторы изобретения
В. Н. Пономарев, В. Л. Нехорошков, Ю. Г. Астраханцев, Е. Н. Безобразов и С. Ф. Федоров
Ордена Трудового Красного Знамени институт геофизики
Уральского филиала АН СССР
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ
ВОСПРИ ИМЧИ ВОСТИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ПРОВОДИМОСТИ
Изобретение относится к устройствам для геофизических исследований скважин, стенок горных выработок, образцов и т. д. Оно может ыть использовано в условиях карьеров, шахт и лабораторий.
Известен магнитный феррометр, содержащий измерительный прибор постоянного тока, генератор переменного тока, эмиттерный повторитель, фазовращатель, фазочувствительный детектор, измерительный мост, собранный по сложной трансформаторной схеме, и ряд вспомогательных элементов. Этот феррометр нетехнологичен, сложен в настройке и не очень стабилен в работе. Он предназначен для измерения в буровзрывных скважинах одного параметра — магнитной восприимчивости (процентного содержания железа). Датчик феррометра громоздкий и размещен в пластмассовом корпусе, который быстро изнашивается.
Целью изобретения является упрощение схемы прибора с одновременным улучшением его технической характеристики, повышение надежности, а также увеличение числа измеряемых параметров и расширение области его применения.
Поставленная цель достигается за счет того, что в предложенное устройство введен двухчастотный генератор с сильно разнесенными частотами, в выходную цепь которого последовательно с четногармоническим преобразователем непосредственно включен измерительный прибор постоянного тока, что позволило отказаться от спаренных узлов (фазовращателей, фильтров, фазочувствительных детекторов), необходимых для выделения сигналов, пропорциональных магнитной восприимчивости и электропроводности среды, окружающей датчик. Осуществлено частичное шунтирование диодов в четногармоническом преобразовате1О ле конденсаторами, что значительно повысило чувствительность схемы по постоянному току.
Компенсационный элемент с электрической характеристикой, идентичной индуктивному датчику в четногармоническом преобразовате15 ле, заменен активным сопротивлением, благодаря чему упростились конструкция и балансировка прибора. Часть активного сопротивления, представляющего собой компенсационный элемент, выполнена медным проводом, 20 вследствие чего возросла термостабильность прибора. Корпус, в котором находится датчик магнитной восприимчивости, выполнен из немагнитного металла, обладающего повышенным электрическим сопротивлением (титана, 25 нихрома, нержавеющей стали и др.).
Предложенное устройство позволяет измерять магнитную восприимчивость в буровзрывных скважинах, осуществлять каротаж проводимости для выделения в разрезе скважины
30 руд, обладающих высокой электропроводи401944
Составитель Л. Байдакова
Техред Л, Грачева
Корректор В. Брыксина
Редактор Т. Орловская
Заказ 267/12 Изд. гй 128 Тираж 755 По|аписное
ЦНИИПИ Государсгвеиного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 мостью, измерять магнитную восприимчивость порошковых проб, монолитных образцов, а также стенок горных выработок.
На чертеже показана упрощенная схема устройства.
Устройство состоит из двухчастотного генератора 1, микроамперметра постоянного тока
2, включенного в выходную цепь генератора последовательно с четногармоническим преобразователем, состоящим из диодов 3, 4, индуктивного датчика 5 и эквивалентного датчику элемента, выполненного в виде активного сопротивления 6. Диоды зашунтированы конденсаторами 7, 8. Датчик 5 представляет собой катушку с разомкнутым магнитопроводом.
В режиме измерения магнитной восприимчивости генератор 1 работает на низкой частоте около 300 гц. Изменением сопротивления 6 схема уравновешивается так, чтобы стрелка микроамперметра 2 была на нуле. Если датчик 5 внести в магнитную среду, увеличатся его индуктивность и комплексное сопротивление, и баланс схемы нарушится. Стрелка амперметра 2 отклонится на количество делений, пропорциональное магнитной восприимчивости среды. Когда измерения ведутся по скважинам, используют датчик цилиндрической формы. Если же исследуют стенки горных выработок или руду в навалах, то можно пользоваться тем же датчиком, так как он легкий и малогабаритный, или датчиком в виде плоской индуктивной рамки. Точность при работе с плоским датчиком выше, так как зона захвата при этом больше. При изучении образцов (порошковых или монолитных) используется датчик в виде цилиндрической катушки, внутрь которой вставляется испытуемый образец. Каротаж проводимости выполняют цилиндрическим датчиком. Для этого генератор
1 переключается на высокую частоту порядка
30 — 50 кгц. В результате резко увеличивается чувствительность датчика к проводимости вме5 щающей среды, а по отношению к ее магнитной восприимчивости — резко падает, Повышение чувствительности феррометра достигнуто шунтированием диодов 3, 4 конденсаторами 7, 8, увеличивающими переменную
N составляющую тока, возбуждающего датчик
Если нужно повысить термостабильность устройства (при изучении слабомагнитных сред), то часть сопротивления 6 выполняется медным проводом и бифилярно наматывается на дат15 чик. На сильномагнитных рудах устройство и без термокомпенсации работает достаточно стабильно, так что им можно пользоваться в производственных условиях.
20 Предмет изобретения
Устройство для измерения магнитной восприимчивости и электрической проводимости, состоящее из индуктивного датчика, включенного в цепь четногармонического преобразова25 теля, содержащего эквивалентный датчику элемент, корпуса датчика, генератора переменного тока и измерительного прибора постоя нного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и упрощения конст30 рукции, измерительный прибор постоянного тока включен непосредственно в выходную цепь генератора переменного тока последовательно с четногармоническим преобразователем, эквивалентный датчику элемент в кото35 ром выполнен в виде активного сопротивления, а диоды в цепи датчика и эквивалентного ему элемента зашунтированы конденсаторами.
