1.3. Визначення питомого електричного опору

Прилади:

• кернотримач (для міцної фіксації зразка та контакту електродів з прокладками),

• електроди – латунні пластинки діаметром 35 мм. та товщиною 0,7 мм., до них припаяні дроти, які приєднані до затискачів моста, розчин (хлористий Na, Ca, Mg)

• міст електричний .

Методика виконання роботи:

1. Налаштовують прилад (заземлюють, еталонують);

2. Виймають зразок з розчину та закріплюють в керноутримувачі;

3. Визначають опір зразка (R).

4. Визначають площу перетину циліндричного зразка (S) за формулою:

S = π d² / 4,

де S – площа поперечного перерізу, dl –діаметр зразка.

5. Розраховують питомий електричний опір (ρ) зазвичай за формулою ρ = R_зр S / l, але якщо взяти до уваги, що в керноутримувачі ми маємо дискові датчики, то формула змінює вигляд за рахунок їх впливу:

де R_зр - опір зразка, S – площа поперечного перерізу, l – довжина зразку, d – діаметр контакту зразка з дисковим датчиком.

6. Результати вимірювань і розрахунків заносять в таблицю 1.3

Таблиця. 1.3 Форма таблиці результатів досліджень питомого електричного опору

№ зразка	R, Ом	l, м	d, м	S, м2	ρ, Ом*м

Самостійна робота

Скласти реферат (7-10 стор) на тему:

«Петрофізика, її задачі та параметри, які вона вивчає».

2. Гравіметрична апаратура та методика польових зйомок Первинна обробка результатів гравіметричних досліджень (4 год.)

Структура лабораторної роботи

1. Теоретична частина:

• Методи вимірювання сили тяжіння.

• Абсолютні і статичні гравіметри.

• Будова та принцип роботи чутливої системи кварцових астазованих гравіметрів.

2. Проведення гравіметричних спостережень за допомогою гравіметра ГНУ-КВ

3. Обробка результатів польових спостережень.

Теоретична частина

Способи вимірювання сили тяжіння базуються на фізичних явищах, на які сила тяжіння здійснює помітний вплив: вільне падіння тіл, коливання маятника або напруженої струни, рівновага пружинних або крутильних терезів.

Абсолютними є вимірювання, коли вимірюється повна величина прискорення вільного падіння g.

Тривалий час вимірювання g проводили маятниковим способом. У цьому способі вимірювання полягають у вивченні залежності періоду Т коливань математичного маятника від величини поля сили тяжіння. Абсолютні маятникові вимірювання досить трудомісткі. Одне вимірювання може проводитися протягом доби. На результати маятникових спостережень істотно впливають похибки вимірювання довжини маятника і часу.

Абсолютне значення поля сили тяжіння в даний час вимірюють за допомогою балістичних гравіметрів. Метод вимірювання абсолютних значень сили тяжіння полягає у реєстрації часу вільного падіння пробної маси в вакуумній камері з відомої висоти. В даний час вимірювання сили тяжіння проводяться здійснюються приладом ГАБЛ-Е (гравіметр абсолютний балістичний лазерний еталонний).

Вимірювання називаються відносними (статичними), якщо вимірюється приріст сили тяжіння між двома пунктами спостереження.

1. Гравіметри наземні кварцові

В даний час на виробництві в Україні використовуються неавтоматизовані гравіметри ГНУ-КС (Гравиметры наземные узкодиапазонные с кварцевой чувствительной системой класса С), ГНУ-КВ і ГНУ-КА. Їх чутливі системи виготовляються з хімічно чистого плавленого кварцу. До цих гравіметрів випускалися ще гравіметри, що називалися ГАК (гравіметр астазований кварцовий), зазнали ряд удосконалень - ГАК-ЗМ, ГАК-4м, ГАК-ПТ, ГАК-7т та ін

Кварцова система гравіметра поміщена в корпус циліндричної форми і ретельно ізольована від зовнішнього середовища. З корпусу відкачується повітря. Таким чином, кварцова система перебуває у вакуумі, що підвищує її чутливість і усуває вплив механічних часток і водяної пари на положення рівноваги маятника.

2. Кварцові гравіметри автоматизовані використовують мікропроцесорну технологію: CG-5 CG-3М (SCINТREX), ГНУ-01 (ВНІІгеофізіка), ГНШ-КВ (Геологоразведка). Автоматизований гравіметр складається з кварцової чутливої системи з електростатичною компенсаційною системою вимірів, розміщених у термозахисному корпусі, і електронного блоку для управління гравіметром і попередньої обробки даних. Автоматично компенсуються зміни нахилу до 200''.

3. При вимірах в русі застосовують струнні гравіметри, які застосовуються для відносних вимірювань , що визначається за зміною частоти коливань напруженої струни. Струнний гравіметр використовувався при вимірах сили тяжіння на Місяці.

4. В надпровідних кріогенних гравіметрах дія сили тяжіння врівноважується дією пружної сили магнітного поля, що виникає при проходженні струму в надпровідних елементах. В якості чутливого елемента використовується надпровідна сфера, яка знаходиться у зовнішньому постійному магнітному полі двох соосних соленоїдів. Надпровідні гравіметри використовуються для вивчення довгоперіодичних змін сили тяжіння. SG С024 (шт. Колорадо, США), GWR (Сан-Дієго, Каліфорнія, США), GWR TT70 (Японія)

Аналогічні до кварцових автоматизовані гравіметричні комплекси створені для морських і аерогравіметричних вимірювань.

5. У морських гравіметрах чутливу кварцову систему поміщають в рідину. Це забезпечує температурну компенсацію і критичне демпфування. Морський гравіметричний комплекс “Чекан-А”, СИНТ-РЕКС (Канада).

6. Аерогравіметричний "Чекан-АМ" комплекс МАГ-1  (Росія) є одним з кращих у світі (для закордонних компаній - GT-1). Постійна складова сили тяжіння компенсується подачею в пласку котушку постійного струму від прецизійного джерела струму. Компенсаційний струм перетвориться в частотний сигнал, пропорційний збільшенню сили тяжіння. За кордоном (США, Канада, Австралія) дослідження проводяться як в державних структурах (Lamont-Doherty Earth Observatory, US National Science Foundation та ін), так і у великих комерційних компаніях (Carson Services, Edcon Aero Surveys, Sander Geophysics, Fugro LCT ).

7. В останні роки з'явився новий розділ - супутникової гравіметрії. Суттєвий прогрес у виконанні даної ідеї перетворення висот поверхні океану в гравітаційні карти був досягнутий після запуску геодезичних супутників GEOSAT, GRACE і ERS-1

Вимірювання сили тяжіння відносним гравіметром ГНУ-КВ.

Методика виконання роботи:

І. Виміри та точці спостережень.

1. Встановити гравіметр на міцній основі. Відневілювати прилад за рівнями шляхом обертання підйомних гвинтів корпуса гравіметра. Підключити джерело живлення лампочки.

2. Спостерігаючи в мікроскоп і обертаючи мікрометр вимірювального пристрою, вивести індекс на нульову поділку шляхом спостереження в окуляр мікроскопу. Взяти відлік за мікрометричним лічильником обертів з точністю до 0.001 оберту мікрометра.

3. Змінити відлік шляхом повороту ручки мікрометру приблизно на 0.1 оберту. Спостерігаючи в мікроскоп, вивести індекс на нульовий відлік (риску) шкали окуляру і взяти другий відлік за мікрометром.

4. Аналогічно провести третій вимір на точці. Різниця відліків не повинна перевищувати 0.01 оберту мікрогвинта вимірювального пристрою.

Відліки і час отримання другого відліку, номер точки заносять в польовий журнал. Після цього відбувається перехід на другу точку.

ІІ. Обробка даних

1. Розрахувати відносне значення сили тяжіння (у відліках мікрометра). Для розрахунків використати формулу: , де М_і – відлік мікрометра на і-точці, М₁ – відлік мікрометра на опорній точці (№ 1).

2. Розрахувати відносне значення сили тяжіння (мГал) за формулою: Δg = ΔМ * n, де n – ціна поділки гравіметра.

3. Заповнити результуючу таблицю гравіметричного рейсу.

№ точки рейсу	Час вимірювання	Відлік мікрометра	Середнє значення (у відліках)	Δg (мГал)

Самостійна робота

Скласти реферат (7-10 стор) на тему: «Основні типи гравіметрів».