Электроразведочная аппаратура

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И НЕФТЕГАЗОВОГО ДЕЛА

 

Кафедра: Геофизики.

Реферат. По курсу: «Электроразведка».

 

«Электроразведочная аппаратура»

Выполнил: ст. гр.

.

Проверил:

Содержание.

Введение

Глава 1. Теоретические понятия и требования к приёмникам

Глава 2. Описание и технические характеристики приёмников для методов сопротивления

Заключение

Введение.

Целью данной работы является описание современного оборудования, применяемого при производстве работ по методу сопротивлений на постоянном и низкочастотном токе.

В работе, в частности, описывается устройство и технические характеристики приёмников – измерителей.

Глава 1. Теоретические понятия и требования к приёмникам.

Измерители или регистраторы разностей потенциалов (), предназначенные для определения амплитуд, а на переменном токе и фаз сигналов в приемных линиях. Это могут быть микро- или милливольтметры, осциллографы или магнитные регистраторы. Они бывают аналоговыми, когда сигналы получаются в видимой форме на стрелочных приборах, фото- или рулонной бумаге. Сейчас чаще применяются цифровые приборы, в которых сигналы кодируются в двоичном цифровом коде, а затем их цифровые значения высвечиваются на шкале прибора или записываются на магнитофон. Измерительные и регистрирующие приборы для электроразведки должны отличаться следующими техническими характеристиками: определенным частотным или временным диапазоном; широким динамическим диапазоном: пределы измерений разностей потенциалов меняются от 0,01 до 1000 мВ; пороговой чувствительностью порядка 10 мкВ и точностью в пределах ; входным сопротивлением свыше 1 Мом; высокой помехозащищенностью, особенно от помех промышленной частоты 50 Гц; иногда возможностью ручной или автоматической установки нуля прибора для компенсации электродных разностей потенциалов; отсутствием или наличием микропроцессоров, обеспечивающих измерение, контроль и обработку информации; способами и источниками питания электронных схем; способностью работать в сложных полевых условиях и т.п.

Глава 2. Описание и технические характеристики приёмников для методов сопротивления.

1. IPR-12 - приемник для методов сопротивления и вызванной поляризации.

Устройство IPR-12 является основным инструментом для измерения удельного сопротивления и вызванной поляризации во временной области при проведении поисково-разведочных работ на драгоценные и цветные металлы. Также он применяется при поисках подземных вод и геотермальных источников, часто на больших глубинах. При поиске последних измерения вызванной поляризации могут быть не менее полезными, чем высокоточные измерения удельного сопротивления, т.к. зачастую породы контрастны по вызванной поляризации и с ПК IPR-12 имеет высокоскоростной неразличимы по удельному сопротивлению.

Благодаря своей комплексности, небольшому весу, основанной на микропроцессоре конструкции и большому 16-ти строчному дисплею, IPR-12 является удивительно мощным, но простым в использовании устройством. В процессе работы или после измерения оператор может просматривать широкий набор алфавитно-цифровой и графической информации. Одновременно могут измеряться и записываться в твердотельную память сигналы от восьми измерительных диполей совместно с автоматически рассчитанными параметрами. Затем данные могут быть выведены на принтер или ПК (напрямую или через модем) для обработки. IPR-12 позволяет вести съёмку одновременно восемью диполями, имеет восемь идентичных аналоговых входов для приема сигналов от восьми измерительных диполей. Любой диполь может быть отключен. Усиленные аналоговые сигналы преобразуются высокоразрешающим АЦП в цифровую форму и записываются вместе с другой сопутствующей информацией, идентифицируя каждую группу диполей. Имеет 16-ти строчный, вмещающий 40 символов SuperTwist дисплей на жидких кристаллах с подсветкой повышает возможности оператора контролировать функциональное состояние системы и точность получаемых данных. Для ввода информации, мониторинга проведения съемки и проверки данных до и после записи используется одно из тринадцати различных меню. Для работы при низкой температуре имеется обогреватель дисплея. Контроль сопротивления электродов.
Встроенный измеритель сопротивления на переменном токе позволяет избегать поляризации электродов при контроле сопротивления установленных электродов и проверке соединительных кабелей. Значения сопротивления цепи выводятся на дисплей и автоматически сохраняются в памяти.Фильтры: Радиочастотный и 10Гц шестиполюсной ФНЧ улучшают качество сигнала. Отсечка низких частот и крутая частотная характеристика современных фильтров обеспечивают лучшую фильтрацию промышленных частот, нежели режекторные фильтры. Монитор помех:
Позволяет отображать помехи и/или полученный сигнал для любого выбранного диполя таким же образом, как и на цифровом осциллографе.

 

Технические параметры

Вход	Использование 1 - 8 диполей одновременно
Входной импеданс	16 МОм
Компенсация SP	Диапазон +10В. Автоматическая линейная коррекция от цикла к циклу.
Диапазон входного напряжения (Vp)	50мкВ 14В
Диапазон поляризуемости (М)	0 - 300 мВ/В
Диапазон Tau	60мкс-2000с
Разрешение по Vp, SP и М	Vp: 10мкВ, SP: 1мВ, М: 0.01мВ/В
Абсолютная точность Vp, SP и М	Лучше 1%
Подавление	На входе >100дБ
Время интегрирования Vp	10% - 80% от времени подачи тока
Программа переходных процессов ВП	Общее время измерения устанавливается вводом с клавиатуры и может составлять: 1, 2, 4, 8, 16 или 32секунды. Обычно в измерении задействовано 14 окон за исключением первых четырех при времени измерения 1с, первых трех при 2с и первого при 4с. Дополнительно можно установить сечение переходного процесса с минимальной шириной 10мс и шагом 10мс с задержкой по меньшей мере 40мс. Также имеется программируемое окно.
Синхронизация генератора	Равные времена включения и выключения со сменой полярности каждые полцикла. Время включения/выключения 1, 2, 4, 8, 16 или 32 секунды. Точность синхронизации +100ppm или лучше.
Тестирование внешней цепи.	Все диполи тестируются поочередно с использованием прямоугольного сигнала, имеющего частоту 10Гц. Диапазон от 0 до 2МОм с разрешением 0.1кОм. Показания сопротивления цепи выводятся на дисплей и сохраняются.
Синхронизация	Самосинхронизация по получении сигнала диполем, выбранным с клавиатуры. Ограничена с целью избежать сбоев запуска.
Фильтрация	Радиочастотный фильтр, 10Гц шестиполюсной ФВЧ, удаление всплесков.
Встроенный генератор для проведения тестирования	SP - 1200мВ, Vp - 807мВ и М - 30.28 мВ/В.
Аналоговый измеритель	Для мониторинга входного сигнала на любом из диполей по выбору.
Клавиатура	17 клавишей; возможность прямого доступа к наиболее часто используемым функциям нажатием одной кнопки.
Дисплей	16-ти строчный, вмещающий 40 символов, 128х240 точек SuperTwist дисплей на жидких кристаллах с подсветкой. Отображение данных и состояния устройства во время и после измерений. Отображение алфавитно-цифровой и графической информации.
Подогрев дисплея	Подогрев дисплея осуществляется при температуре ниже 15 0С
Объем памяти	Объем памяти достаточен для хранения информации приблизительно 400 измерений при съемки одновременно восемью диполями.
Часы	Вместе с данными записываются год, месяц, день, час, минуты и секунды.
Вывод цифровых данных	Вывод на принтер или ПК отформатированных данных через последовательный порт. 7 или 8 бит ASCII, один стартовый бит, один стоповый бит, без контроля четности. Скорость передачи данных может быть выбрана в пределах от 300 бод до 57.6 кбод. Возможность включения задержки возврата каретки для адаптации медленной периферии. Протокол "методом квитировния" сделан как X-on/X-off.
Вспомогательные аккумуляторные батареи	Вместе со стандартным комплектом в устройство могут быть установлены дополнительные восемь Ni-Cd аккумуляторных батарей D-типа. Используются для подогрева дисплея или как источник резервного питания. В комплект входит второе зарядное устройство. Рассчитаны более, чем на 6ч работы при -300С.
Использование одноразовых батарей	Могут быть использованы шесть алкалиновых батарей D-типа, но в эксплуатации они дороже аккумуляторных.
Температура окружающей среды при эксплуатации	От -300С до +500С
Температура окружающей среды при хранении	От -300С до +500С
Габариты	Электронный блок: 355х270х165мм Зарядное устройство: 120х95хх55мм
Вес	Электронный блок:5.8 кг аккумуляторные батареи: 1.3кг зарядное устройство: 1.1кг
С устройством совместимы следующие генераторные установки:	IPC6 200Вт TSQ-2E 750Вт TCQ-3 3кВт TCQ-4 10кВТ

2. Универсальный измеритель низкочастотных электромагнитных полей "МЭРИ"
	Измеритель МЭРИ (Многофункциональный ЭлектроРазведочный Измеритель) представляет собой новейшую разработку в области создания портативной геофизической аппаратуры. Компактность и простота использования прибора сочетаются с возможностями, которые до недавнего времени были присущи лишь крупногабаритным электроразведочным станциям. Область применения измерителя включает структурные, картировочные, поисково-разведочные, гидрогеологические, инженерно-геологические, археологические, геотехнические и экологические исследования. Измеритель МЭРИ предназначен для измерения параметров постоянного и переменного напряжения в полевых условиях при электроразведочных работах. Прибор позволяет проводить работы методами сопротивлений (измеряется амплитуда основной гармоники сигнала), ЧЗ-ВП (измеряются амплитуды гармоник сигнала, а также дифференциальные фазовые параметры на выходе электрического и магнитного датчиков в широком диапазоне частот), ЕП (измеряются постоянные электрические поля) и ЭМКПК (измеряются поля промышленной частоты и катодной защиты с целью картирования и изучения состояния подземных коммуникаций). Выбор метода, определяющий настройку узлов прибора, осуществляется из его главного меню (допускается также индивидуальная настройка) Измеритель состоит из двух основных узлов: усилителя постоянного тока и управляющего микроконтроллера. Усилитель включает компенсатор постоянной составляющей сигнала, режекторный фильтр на 50/60 Гц, фильтры низких частот (ФНЧ), высоких частот (ФВЧ) и полосовой (ПФ), формирователь сигнала калибровки. Усилитель имеет два управляемых каскада, обеспечивающих общее усиление в 65536 раз. Функционирование всех узлов прибора, измерение и обработка результатов происходят при помощи контроллера. Контроллер построен на микропроцессоре 80L188EC (Intel) и имеет 16-и битный аналогово-цифровой преобразователь, энергонезависимую память объемом 2 Мбайта для хранения программ, исходных данных и результатов обработки, ОЗУ 128 КБайт, автономные часы реального времени с календарем, стандартный интерфейс для связи с внешним компьютером. Прибор снабжен графическим ЖК-индикатором и клавиатурой, питание осуществляется от встроенных аккумуляторов. В процессе наблюдений прибор измеряет входной сигнал, выполняет его обработку, выдает значения определяемых параметров на индикатор и записывает их в память. Кроме того, прибор позволяет просматривать на индикаторе и заносить в память выполненные в режиме реального времени записи сигнала. В дальнейшем результаты измерений могут быть перенесены на персональный компьютер для анализа посредством специального программного обеспечения. Измеритель обладает высоким входным сопротивлением (не менее 10 МОм), позволяет регистрировать сигналы в диапазоне от -3 до +3 В при минимальном измеряемом сигнале 1 мкВ. Прибор прошел тестирование во всех режимах в районах с высоким и низким уровнями промышленных помех при различных погодных условиях. При этом точность измерений была по крайней мере не ниже, чем у другой аналогичной отечественной аппаратуры при существенном отличии в количестве возможностей и удобстве использования.
Основные характеристики
Рабочие частоты, Гц: Первый ряд частот: 0.019, 0.038, 0.076, 0.153, 0.305, 0.610, 1.221, 2.441, 4.883, 9.766, 19.53, 39.06, 78.13, 156.3, 312.5, 625.0Гц Второй ряд частот: 0.021, 0.032, 0.042, 0.063, 0.083, 0.125, 0.167, 0.250, 0.333, 0.500, 0.667, 1.000, 1.333, 2.000, 2.667, 4.000, 5.333, 8.000, 10.67, 16.00, 21.33, 32.00, 42.67, 64.00, 85.33, 128.0, 170.7, 256.0, 341.3, 512.0 Гц Дополнительный ряд частот: 50, 60, 100, 120 Диапазон входного сигнала, В -3.0 : +3.0 Минимальный измеряемый сигнал, мкВ 1 Входное сопротивление, Мом >10 Частота среза ФНЧ, Гц 0.61 : 5000 Крутизна ФНЧ, дБ/окт. 16 Частота среза ФВЧ, Гц 1.0 Крутизна ФВЧ, дБ/окт. 20 Частота полосового фильтра, Гц 1.22 : 625 Добротность полосового фильтра 25 / 50 Частота режекторного фильтра, Гц 50 / 60 Диапазон компенсируем. Напряжений, В -1.25 : +1.25 Погрешность компенсации, мкВ 6 Коэффициент усиления 20 : 215 = 32768 Разрядность АЦП, бит 16 Время преобразования АЦП, мкс 4 Микропроцессор Intel 180L88EC Объем памяти данных, Мб 2 Тип интерфейса RS232 Скорость передачи данных, бод 115200 Напряжение питания, В 4.8 : 6.0 Емкость аккумуляторов, мА/ч 7000 Ток потребления, мА: в режиме ожидания в рабочем режиме 50 350 Клавиатура, кнопки 16 ЖКИ, пиксели 128x64 Габариты, мм 220 x 140 x 80 Вес (с аккумуляторами), кг 2.5 Рабочий диапазон температур, C -10 : +40