Файл: Якубовский, Ю. В. Электроразведка учебник.pdf

прием заключается в том, что при каждом положении измерительной установки перед измерением разности потенциалов между электро­ дами М и N в измерительную цепь подается разность потенциалов известной величины (так называемый градуировочный импульс). По отсчитанному на шкале прибора отклонению стрелки и вели­ чине градуировочного импульса можно определить цену деления шкалы прибора в милливольтах или других единицах. Принципиаль­ ная схема устройства для подачи в измерительную цепь градуировоч­ ного импульса изображена на рис. 31, б. Она представляет собой делитель напряжения, снимаемого с зажимов какого-либо источника постоянного тока.

Рис. 32. Принципиальная схема канала осциллографа для записи AU-

Описанный прием измерения разности потенциалов используется в э л е к т р о р а з в е д о ч н ы х о с ц и л л о г р а ф а х . Электроразведочный осциллограф представляет собой устройство, позво­ ляющее производить фотографическую регистрацию разности потенциалов между измерительными заземлениями и силы тока в пи­ тающей цепи. Поскольку указанные параметры должны регистриро­ ваться одновременно, в электроразведке используются многошлей­ фовые осциллографы, в которых два шлейфа предназначены для регистрации разности потенциалов в двух приемных линиях (что не­ обходимо при работе некоторыми методами), третий —для регистра­ ции силы тока в цепи питающих электродов, а четвертый — для записи на осциллограмме марок времени, необходимых при работе теми методами, в которых изучается изменение поля со временем (см. ниже). В некоторых типах осциллографов токовый канал отсут­ ствует.

Принципиальная схема канала осциллографа, предназначенного для записи АU, изображена на рис. 32.

Помимо магнитоэлектрического гальванометра G, в этом канале имеются реостат затухания (критического режима), позволяющий вводить гальванометр в режим критического затухания, обеспечи­ вающий возможность неискаженной записи AU\ двухступенчатый

61

компенсатор поляризации КП, характеризующийся тем, что знак ком­ пенсирующей разности меняется при переходе через нулевое положе­ ние реостата; градуировочное устройство ГУ схема которого сходна со схемой источника компенсирующей разности потенциалов в потен­ циометре ЭП-1, а такя?е переключатель чувствительности П, поз­ воляющий менять чувствительность всего канала по напряжению путем введения в цепь гальванометра шунтирующих и добавочных сопротивлений. Эти сопротивления подбираются таким образом, чтобы изменение чувствительности канала при помощи переключа­ теля не нарушало критического режима работы гальванометра.

Токовый канал осциллографа предназначен для регистрации падения напряжения на эталонном сопротивлении, включенном в цепь питающих электродов. В токовом канале отсутствуют компен­ сатор поляризации, реостат критического затухания и градуировоч­ ное устройство. Гальванометры в этом канале обладают низкой

чувствительностью.

Канал осциллографа, слуячащий для нанесения марок времени, включает в себя гальванометр низкой чувствительности, источник постоянного напряжения (элемент) и секундомер с контактным прерывателем, позволяющим разрывать цепь гальванометра через определенные интервалы времени (например, через 5 с).

В настоящее время в полевых электроразведочных партиях применяются осциллографы различных марок (ЭПО-5, ЭПО-7, ЭПО-7Б и др.). Они отличаются один от другого главным образом конструктивными данными — типом применяемых гальванометров, устройством регистрирующей части и др.

Источники тока

В качестве источников тока при электрической разведке методом сопротивлений применяются батареи сухих элементов или генера­

торы постоянного тока.

В том случае, когда по условиям работы токи в питающей линии не превышают нескольких амнер, в качестве источников питания используются батареи сухих элементов. В настоящее время вы­ пускаются специальные электроразведочные батареи двух типов: 29-ГРМЦ-13 и 69-ГРМЦ-6. Эти батареи собирают из сухих элемен­ тов типа Лекланше двух марок: 2G и КС. Отрицательным полюсом в элементах служит цинк, а положительным —- уголь. В качестве электролита применяется раствор хлористого аммония NH4C1, а в качестве деполяризатора — перекись марганца.

Элемент марки 2С размером 40 X 40 X 85 мм имеет следующие параметры: э. д. с. 1,5—1,6 В, внутреннее сопротивление в свежем состоянии 1 Ом, рабочий ток 0,5—0,6 А. Элемент марки КС отли­ чается от 2С большим размером (70 X 70 X 155 мм) и соответственно

большей емкостью.

Батарея 69-ГРМЦ-6 состоит из 48 элементов марки 2С и упако­ вана в деревянном ящике размером 155 X 306 X 396 мм. Масса

62

между измерительными электродами, ток в цепи питающих электро­ дов иногда должен достигать нескольких десятков ампер. Батареи сухих элементов такой ток создать не могут.

Вэлектроразведочных установках обычно применяют генераторы

спараллельным возбуждением. Генераторы этого типа допускают

регулировку развиваемого напряжения в широких пределах без ухудшения эксплуатационных характеристик генератора. Наиболее употребительны генераторы марок 1 ПН-145, ПН-100 и ПН-68 мощ­ ностью соответственно 16,5; 11,5 и 4,8 кВА и номинальным напря­ жением 460 В.

Вращение генераторов обычно осуществляется двигателями авто­ машин, на которых устанавливаются генераторы.

Электроразведочные станции

Электроразведочные станции, разработанные А. М. Алексеевым, Б. П. Ярышевым и другими, представляют собой комплект аппара­ туры и оборудования для электроразведочных исследований главным образом на постоянном токе. Эти станции широко применяются при глубинных структурных исследованиях и в настоящее время начинают использоваться в других видах электроразведочных работ.

Электроразведочная станция состоит из двух основных узлов: измерительной лаборатории и генераторной группы. Эти узлы смон­ тированы на двух отдельных автомашинах, причем для увеличения подвижности измерительная лаборатория устанавливается на ма­ шине, с повышенной проходимостью (ГАЗ-66, ПАЗ-65-1Е).

Измерительная лаборатория (рис. 34, а). Основными узлами измерительной лаборатории являются электроразведочный осцилло­ граф ЭПО, усилители постоянного (и медленно меняющегося) на­ пряжения ЭЛУ, входная панель ВП, панель управления ПУ с ком­ мутирующим устройством, позволяющим подключать измеритель­ ные линии М г, Ny и М г, N 2, через измерительную панель осцилло­ графа ИПО либо прямо к регистрирующему каналу осциллографа, либо через усилитель ЭЛУ.

Усилители дают возможность регистрировать слабые сигналы, что весьма важно при измерении кажущегося сопротивления с очень большими установками, при исследовании естественных электро­ магнитных полей земли, а также при использовании некоторых других методов электроразведки, в которых исследуются медленно меняющиеся нестационарные поля.

Помимо перечисленных блоков, в измерительной лаборатории имеется узел связи — приемно-передающая коротковолновая радио­ станция PC, обеспечивающая двухстороннюю радиосвязь между

1 Генераторы этих марок имеют обмотки последовательного и параллель­ ного возбуждения, однако обмотки последовательного возбуждения не исполь­ зуются.

64

полевой лабораторией и генераторной группой, а также телевключа­ тель ТВ. Телевключатель предназначен для синхронной записи марок времени на осциллограммах измерительной лаборатории и генераторной группы или на осциллограммах двух измерительных лабораторий при некоторых методах полевых исследований. Теле­ включатель, работающий в режиме передачи, представляет собой устройство, модулирующее несущую частоту приемно-передающей радиостанции сигналами звуковой частоты. Длительность этих сигналов задается либо контактным хронометром, имеющимся в осцил­

автомашины через коробку отбора мощности. При помощи коммути­ рующих устройств, сосредоточенных на пульте управления ПУ станции, генераторы можно подключать к питающей линии парал­ лельно или последовательно, а также выключать один из них. Это позволяет оператору выбрать режим работы станции, оптималь­ ный при данном размере установки, условиях заземлений и др. Измерительные приборы, размещенные на пульте управления, по­ зволяют контролировать напряжение и ток каждого генератора, суммарные ток и напряжение в цепи питающих заземлений. Регули­ ровка напряжения осуществляется изменением как сопротивления