Методика полевых наблюдений в методе вп.

К

Рис. 2. Схема полевой установки измерений со станцией СВПУ.

ак было отмечено выше, для метода ВП можно использовать те же установки, что и для метода сопротивлений. Но так как сигнал ВП обычно много меньше сигнала в момент пропускания тока, то сила тока для метода ВП обычно используется большая, чем для метода сопротивле­ний. При токах в 10 А, в каждое заземление А и В необходимо заземлить по несколько электродов, соединенных параллельно. С такой установкой неудобно двигаться по профилю. В этом случае предпочтение следует отдать установке срединного гради­ента (АВ-неподвижно), в которой с одной стоянки неподвижных электро­дов АВ можно измерить от нескольких десятков до нескольких сотен точек для разных положений MN. Для проведения полевых работ методом ВП на второй геофизической практике используется экспресс-установка (рис.2).

Линия АВ выполнена из провода ГПМП. В качестве приёмной линии используется семнадцатижильная коса. Вдоль косы располагаются семнадцать электродов, чтобы образовать шестнадцать линий MN (шестнадцать пар электродов). Расстояние между электродами увеличивается в геометрической прогрессии с удалением от начала косы. Таким образом, разносы АО тоже увеличиваются с геометрическим шагом.

Измерения проводятся в два приёма: сначала меряется первая половина косы, при этом в качестве электрода А используется один стальной электрод, чтобы соблюсти точечность источника; затем устраивается сложное заземление из нескольких электродов или шнеков, и при больших токах в линии АВ меряется вторая половина косы.

Основные параметры установки приведены в таблице:

Электроды А и В изготавливаются из стали, а в качестве измерительных электродов часто используют, как в методе ЕП, неполяризующиеся электроды. Строение неполяризующегося электрода следующее: в сосуд с пористым дном наливается раствор медного купороса, в который опускают медный стержень, соединяемый далее с помощью проводов с клеммами измерительного прибора. Таким образом, контакт металлической части электрода с землей осущес­твляется через раствор его соли, медленно фильтрующийся через пористое дно сосуда.

Аппаратура Генератор 2пн225-мух.

Генератор 2ПН225-МУХ смонтирован на базе а/м ЗИЛ-131 и предназначен для пропускания в линию АВ нестабилизированного постоянного тока.

U=460V, I_max=65A, W=30кВт, =1500 об/мин.

Ток в линии АВ регулируется оборотами двигателя а/м. Время пропускания тока регулируется станцией МСВП. Включение (выключение) тока в линию АВ производиться через контакторный коммутатор: со станции МСВП реле переключает контакты, управляющие контакторным реле коммутатора, которое, в свою очередь, включает и выключает ток. Ток в линии АВ измеряется в режиме пропускания с помощью амперметра.

Станция свпу.

Шестнадцатиканальная станция СВПУ предназначена для работы методом ВП во временной области. Станция проводит измерения на задержках 0.5, 1, 2, 5, 11, 22 с. Время пропускания тока может принимать значения: 7.5, 15, 30, 60 с и более. В аппаратуре используется шестнадцатиразрядное АЦП. Минимальный измеряемый сигнал - 10 мкВ, максимальный - 10В. Время измерения на одном канале: 20мс (один период промышленной помехи частотой 50 Гц). Время переключения с одного канала на другой: 1мс. Напряжение питания 12В. Блок-схема станции приведена на рис.3.

Основные блоки станции:

1. Коммутатор каналов. По сути, станция СВПУ - одноканальна, так как на один вход по очереди подключаются все каналы.

2. Предварительный усилитель. К=10. Включён в режиме измерения U_вп и выключен в режиме измерения U_пр.

3. Интегрирующая цепь. За 20мс (1 период промышленной помехи 50 Гц) аналоговый интегратор осредняет сигнал U.

4. МАРУ - мгновенный автоматический регулятор усиления. В зависимости от уровня сигнала усиливает его в 10ⁿ раз, где n=1..3.

5. АЦП - аналогово-цифровой преобразователь.

6. МЕМ - ОЗУ станции.

7. БИ - блок индикации, включает в себя два дисплея: неоновый и светодиодный. Один показывает значение U, другой - номер замера и номер канала.

Рис. 3. Блок-схема станции СВПУ.

8. Цепь МАРУ, АЦП, МЕМ, БУ, ЦАП измеряет значение естественной разности потенциалов и на время измерения подаёт её значение после ЦАП с обратным знаком для компенсации ЕП.

Для проведения полевых работ методом ВЭЗ-ВП к станции СВПУ была добавлена плата, стыкующая станцию с ПЭВМ типа Notebook. Управление станцией ведётся с помощью управляющей программы SVPU_Control. Управляющая программа позволяет проводить многократные измерения с целью накопления сигнала, посмотреть в поле измеренные кривые кажущихся сопротивления и поляризуемости, а также сохранить полевые данные на жёстком диске.

Станция производит следующие замеры:

1. Нескомпенсированная разность потенциалов Е₀.

2. U_ПР.

3-8. U_ВП на разных временах задержки.

_к и _к рассчитываются по формулам:

, .