Индукционная рамка для геофизической разведки переменным током

СССР

iã,ëÿññ 2lg, 30„ * № 5895О

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зирегистрировано е Бюро изобрепгений Гас

В. H. Дахнов.

Индукционная рамка для геофизической разведки переменным током.

Заявлено 28 марта 1940 года в 11КН11 за ¹ 31051, Опубликовано 31 января 1911 года.

Уже известен индуктивный метод раз- ведки погребенных пород путем исследо- вания величины и направления магнитного,, поля переменного низкочастотного тока. !

Один из вариантов этого метода, для которого предназначена предлагаемая ин-, дукционная рамка, заключается в следую- щем. Через электроды А и В, устано-, вленые на расстоянии 20 — 200 и, а в неко- торых случаях и более, пропускают в землю переменный ток низкой частоты (10—

20 Пг). Этот ток, проходя в земле, со- здает магнитное поле, которое индуктирует в рамке, состоящей из нескольких сот витков проволоки, э. д. с.

e=HQN —, 1 где Н вЂ напряженнос магнитного поля, Π— площадь рамки и N — число витков.

Для определения составляющих поля не- обходимо измерять абсолютную величину

1 индуктированной в рамке э. д. с.

С помощью предлагаемой, согласно изобретению, индукционной рамки необходи-; мость измерения абсолютной величины э. д. с. отпадает. Измерения в этом случае производятся компенсационным методом.

Сущность изобретения заключается в том, что внутри обычной рамки и в одной, с ней плоскости помещена вторая рамка с регулируемым числом витков, включенная в цепь пропускаемого через землю тока, с той целью, чтобы относительные измерения магнитного поля можно было про изводить нулевым методом, компенсируя пронизывающее рамку магнитное поле, создаваемое током в земле, магнитным полем второй рамки.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 изображает схему предлагаемого устройства, фиг. 2 †в на устройство сбоку.

Переменный ток от источника ГТ попадает в землю через электроды АВ. В цепь этого тока включена также компенсационная рамка 2, снабженная коммутатором 3 для изменения действующего числа его витков. Обмотка основной рамки 1 замкнута на нуль-индикатор НИ. В цепи генератора тока и нуль-индикатора предусмотрены прерыватели 4 и 5, механически связанные друг с другом при помощи стержня 6.

Рамки 1 и 2 могут поворачиваться в подшипниках 7, укрепленных в подставках 8.

При пропускании в землю тока он, как указано выше, создает магнитное по.те, индуктирующее в рамке 1 э, д. с, е = НЯМ вЂ”.

Если бы не было рамки 2, эта э. д. с. отмечалась бы прибором НИ. При наличии рамки 2, обтекаемой током питания, в витках рамки 1 возникнут индуктированные э. д. с.

di е = Mn —, dt где М вЂ” коэфициент взаимоиндукции витка рамки 2 с витками рамки 1 и п — число витков рамки 2. В момент компенсации, которая достигается при помощи коммутатора 3 путем изменения числа витков рамки и изменения направления прохождения тока, ток через нуль-индикатор станет равным нулю и в этот момент

di di е = tnn — = e=HQN—

dt и или

nsn = HQN, откуда искомая напряженность поля т

Н= n=Cn

id/ где С вЂ” некоторая постоянная прибора.

Измерения при горизонтальном и вертикальном положениях системы рамок дают возможность определить значения вертикальной и горизонтальной составляющих магнитного поля, а следовательно, установить угол наклона вектора этого поля.

При включении в питающую и в приемную цепи синхронно действующих прерывате1ей 4 и 5 можно использовать для питания и измерения компенсации источники питания и приборы постоянного тока

Описанные выше измерения позволяют путем расчета определять направление падения, угол и направление простирания осадочных анизотропных пород, направление падения плоскостей сбрасывателя и угол падения плоскости сбрасывателя при известной величине сопротивления пород, соприкасающихся по направлению плоскости сбрасывателя.

Результаты измерений составляющих можно наносить на карту в виде векторов, Начало вектора относится к точке, в которой установлена рамка, величина и наlIpBBJIt:iiHc определяются для вертикальной составляющей величиной и направлением геометрической суммы двух значениИ Н, измеренных при двух взаимно перпендикулярно расположенных линиях А, В, и

Ла В, При этом составляющие откладываются по перпендикуляру к направлению линии вправо, если ток в рамке 2 в момент, когда А положительно по отношению к В, проходит против часовой стрелки, и влево, если в момент компенсации ток в рамке 2 проходит против часовой стрелки (направление тока указывается положением коммутатора 3). Векторы на карте сое диняют линиями, которые для анизотропных пород являются линиями простирания пород и огибают разведываемые структуры, определяя тем самым положение последних на плане местности.

Г1редмет изобретения

Индукционная рамка для геофизической разведки переменным током, о тл и ч а ющ а я с я тем, что внутри нее и в одной с ней плоскости помещена вторая рамка с регулируемым числом витков, включенная в цель пропускаемого через землю тока, с той целью, чтобы относительные измерения магнитного поля можно было производить нулевым методом, компенсируя пронизывающее рамку магнитное поле, создаваемое током в земле, магнитным полем второИ рамки.

К авторскому свидетельству № 5895О фиг с

Отв. редактор П. В. Никитин

Госпланиздат М 36333 Зак. 1411 — 700. Подп. к печ. З,lll — 41 г. Цена 35 коп.

2-я тип. Трансжеддориздата им. Лоханкова. Ленинград, ул. Правды, 15.