8. Аппаратура, методика и сущность разных методов электроразведки
8.1. Принципы устройства и назначение аппаратуры для электроразведки
Из-за наличия множества методов электроразведки используются или создаются специально разнообразные комплекты аппаратуры и оборудования. Создаваемые и выпускаемые малосерийные приборы быстро устаревают и непрерывно совершенствуются в направлении увеличения числа одновременно регистрирующих каналов, компьютеризации измерений и обработки информации. Поэтому остановимся лишь на принципах устройства и назначения основных групп приборов. Для изучения небольших глубин (до 500 м) используются переносные приборы и оборудование. Разведка больших глубин (свыше 0,5 км) осуществляется с помощью электроразведочных станций (ЭРС). Ускоренное геологическое картирование и поиск полезных ископаемых на глубинах до 200 м выполняется с помощью аэроэлектроразведочных станций.
8.1.1. Общая характеристика и назначение аппаратуры и оборудования для электроразведки
В комплект аппаратуры и оборудования обычно входят следующие блоки.
Машинные генераторы, батареи, аккумуляторы постоянного тока, которые предназначены либо для непосредственного питания заземлений, либо являются источником энергии для получения напряжений разной частоты и формы, питающие заземления или незаземленные контуры. Машинные генераторы работают от двигателя автомобиля или бензоэлектрических агрегатов. Для работ могут использоваться наборы анодных батарей напряжением до 100 В или аккумуляторов.
Измерители или регистраторы тока в питающих линиях, сила которого (
)
может меняться от 0,01 до 100 А.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.Электроды-заземлители для гальванического создания поля в Земле и измерения разностей потенциалов, пропорциональных напряженности электрического поля. В качестве электродов для питающих линий АВ используются стальные, а для приемных линий МN - медные или латунные электроды длиной 0,3 - 1 м и диаметром 1 - 3 см. В поляризационных методах применяются неполяризующиеся электроды, которые состоят из заземляемого пористого (керамического или брезентового) сосуда с раствором медного купороса и медного стержня в нем.
Незаземленные контуры: петли диаметром до 4 км и рамки диаметром до 1 м, предназначенные для индуктивного возбуждения поля или измерения напряженности магнитного поля.
Вспомогательное оборудование, включающее провода невысокого сопротивления, большой механической прочности и с хорошей изоляцией, катушки, кувалды и др.