Файл: ОТЧЕТПО ВЕНЕВИТИНОВО.doc

- разнополярные периодические импульсы тока со скважностью 2 (РПИ-2)

- переменный ток (ПТ)

- ручное управление током (РУ)

Длительность импульса тока (паузы) в режиме РПИ-2 составляет 6.55, 13.1, 26.2 сек., частоты переменного тока 2.44, 4.88, 9.76 Гц.

В режиме ручного управления переключение тока в линии осуществляется кнопками "ток +", " ток -", "гашение". БУ обеспечивает следующий набор импульсов - включение тока АВ, включение тока ВА и выключение тока.

Генератор обеспечивает режимы коммутации тока в линии АВ, перечисленные в описании блока управления. Выходная мощность - до 20 Вт.

На лицевой панели генератора расположены следующие органы управления

• переключатель "I_АВ" для установки фиксированного значения силы тока в питающей линии;

• кнопка "Uстаб-Uбат" для переключения индикаторного прибора на проверку напряжения батарей или контроля уровня напряжения стабилизации тока в питающей линии;

• стрелочный индикаторный прибор;

• тумблер "ПИТ" для включения питания прибора;

• тумблер "БАТ" для включения питания батарей;

• клеммы "12 В" для подключения питания прибора;

• клеммы "30 - 200 В" для подключения батарей;

• клеммы "А"и"В" для подключения проводов питающей линии;

• разъем "УПР" не задействован.

Порядок включения генератора:

1. Соединяли генератор с источником постоянного напряжения 12В, соблюдая полярность.

2. Подключали к генератору преобразователь и питающую линию.

3. Устанавливали на блоке управления необходимые режимы работ и длительность импульсов (частоту переменного тока).

4.Включали тумблер питания генератора.

5. Включали тумблер "БАТ".

6. Нажимали на кнопку "Uстаб - Uбат" и проверяли напряжение батарей.

7. Выставляли необходимое значение тока переключателем "I_АВ". Изменением выходного напряжения преобразователя 30 - 200В добивались положения стрелки индикатора в закрашенном секторе. В случае, если стрелка не доходила до сектора, увеличивали напряжение, или переходили на меньшее значение тока. При значительном отклонении стрелки вправо за закрашенный сектор уменьшали напряжение батарей. Проверяли в ручном режиме отклонение стрелки индикатора в закрашенный сектор при включении тока в питающей линии. Фиксированные значения тока в питающей линии устанавливались только при отклонении стрелки индикатора в закрашенный сектор.

8. Устанавливали на блоке управления необходимый режим работы. Стрелка индикаторного прибора отклонялась в закрашенный сектор.

1. При работе напряжение батарей не поднималось выше 200 В.

2. При переключении режимов работы блоков управления предварительно выключали тумблер "БАТ".

3. Для уменьшения индуктивности линии АВ не оставляли провода, идущие от клемм "АВ" к питающим электродам, намотанными на катушках.

Рис.2.8. Блок-схема аппаратуры Теллур

Измеритель TL-01.

Электроразведочная аппаратура TL -01 предназначена для проведения электроразведочных работ методами сопротивлений на постоянном и переменном токе и методом естественного поля с целью геологического картирования, поисков и разведки полезных ископаемых, решения задач инженерной геологии, гидрогеологических изысканий и экологии.

Аппаратура обеспечивает измерение постоянного и переменного тока прямоугольной формы в диапазоне от 0.02 до 20000 мВ. Определение полярности измеряемой величины осуществляется автоматически, выбор измеряемой величины и поддиапазонов ее измерения - вручную.

Жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) индицирует:

• результат измерения 3,5 десятичных разрядов;

• знак "-" при отрицательной полярности измеряемой величины

• положение десятичной запятой;

• перезрузку прибора по входу (загорается " 1 " в старшем разряде, а младшие разряды гаснут);

• работоспособность источников питания ( горит сегмент + - );

• выполнение процесса компенсации естественного поля (включен сегмент ЖКИ "К")

Аппаратура имеет устройство компенсации естественного постоянного и переменного поля, э.д.с. поляризации приемных электродов в диапазоне до 400 мВ.

Встроенные источники питания обеспечивают непрерывную работу в течение не менее 8 часов.

На передней панели измерителя расположены:

• тумблер " Питание " для включения аппаратуры;

• входной разъем "MN" для подключения приемной линии;

• входной разъем "ток" для подключения питающей линии АВ при измерении силы тока;

• тумблер "U-I" для переключения рода работ;

• тумблер "фильтр" для включения в цепь измерения 3-х звенного фильтра низких частот;

• переключатель диапазонов измеряемой величины;

• жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) значений измеряемой величины;

• тумблер включения компенсатора естественного поля "КЕП";

• кнопка "ПУСК" для запуска компенсирующего устройства;

• потенциометр для установки нулевого уровня;

• тумблер "ППТ" для включения режима переменного тока;

• разъем на правой стороне корпуса для подключения зарядного устройства.

Порядок измерений.

Сначала включалось питание аппаратуры. При работоспособности элементов питания на ЖКИ появлялся сегмент "+ -".

Для измерения напряжения на выходе приемной линии она подключалась к клеммам MN.

1. Измерение силы тока в питающей линии АВ:

• устанавливали тумблер "U-I" в положение "I". Тумблеры " фильтр" и "КЕП" были установлены в положение "ВЫКЛ";

• устанавливали необходимый поддиапазон измерения тока;

• устанавливали нулевое показание ЖКИ потенциометром "0";

• подавали ток в линию АВ и снимали показания ЖКИ аппаратуры.

2. Измерение напряжения естественного поля с помощью приемной линии MN.

• подбирали соответствующий поддиапазон измерений;

• тумблер "U-I" устанавливали в положение "1" (при этом вход аппаратуры был подключен к шунту с сопротивлением 1 Ом) и устанавливали нулевое показание ЖКИ потенциометром "0";

• тумблер "U-I" устанавливали в положение "U" и снимали показание ЖКИ аппаратуры (при измерении в условиях больших помех включали фильтр низких частот).

3. Измерение напряжения электроразведочного сигнала на выходе приемной линии в режиме постоянного тока.

• устанавливали тумблер "U-I" в положение "U";

• подбирали соответствующий диапазон измерений

• при наличии в линии MN разности потенциалов ЕП производили ее компенсацию: включали тумблер "КЕП" и нажимали кнопку " пуск". При этом на ЖКИ появлялся сегмент "К", который гас по окончании процесса компенсации. Остаточное напряжение при необходимости компенсировали с помощью потенциометра "0";

• подавали постоянный ток в линию АВ.

4. Измерение напряжения электроразведочного сигнала на выходе приемной линии в режиме переменного тока.

• включали тумблер "ППТ";

• тумблер "U-I" устанавливали в положение U. Тумблеры "фильтр" и КЕП устанавливали в положение "выкл";

• устанавливали требуемый поддиапазон измерений;

• подавали переменный ток в линию АВ и снимали показания ЖКИ прибора.

2.1 ВЕРТИКАЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ

При выполнении полевых наблюдений в методе вертикального электрического зондирования (ВЭЗ) применялась четырехэлектродная симметричная установка AMNB (рис. 1), где через A,B обозначаются питающие электроды, подключаемые к генератору тока или батареям, а через M, N - приемные электроды, подключаемые к прибору, измеряющему разность потенциалов.

Рис. 1. Монтажная схема установки ВЭЗ

Подготовка аппаратуры и оборудования к полевым измерениям.

Провода питающей линии AB сматываются на две электроразведочные катушки. Один конец провода, располагающийся внутри катушки, подсоединяется к клемме, укрепленной на щечке катушки. Через эту клемму провод при производстве измерений подсоединяется к источнику питания. Внешний конец провода должен иметь контакт для подключения к металлическим электродам. Перед производством работ на каждом проводе проставляются специальные метки. Разметку провода питающей линии AB начали, отступив 0.5-1 м от внешнего контакта. Расстояние от какой-либо метки до начала провода соответствует принятым полуразносам линии AB. Первая метка (соответствует первому полуразносу АВ/2) делается одинарной, вторая двойной, третья тройной. Далее это чередование меток повторяется для последующих полуразносов. Принятый порядок разметки провода питающей линии позволяет легко идентифицировать метки на обоих крыльях питающей линии и избегать асимметрии установки. Последовательность разносов выбирается таким образом, чтобы при изображении кривой кажущегося сопротивления на билогарифмическом бланке обеспечивалось равномерное расположение точек. Последнее достигается путем увеличения разноса в геометрической прогрессии: АВ_i+1=AB_i*m. Коэффициент m выбирается равным 1,3-1,5. Последовательность разносов питающей линии АВ, приемной линии MN и коэффициентов установки, используемых при вычислении кажущегося сопротивления ρ_к=K*(U/I), приведены в таблице 1.

Таблица 1

При производстве ВЭЗ используется несколько линий MN. Каждая измерительная линия изготавливается из двух отрезков провода (полуразносов MN). Размер полуразноса определяется по двум меткам. Одна из них располагается на расстоянии около 1 м от конца провода, подсоединенного к одному из измерительных заземлений. Вторая метка устанавливается на расстоянии полуразноса MN от первой и предназначена для фиксирования центра измерительной линии. На расстоянии около двух метров от метки устанавливается вилка, посредством которой заземление подключается к входу измерительного прибора. Расстояние между метками должно быть соблюдено с погрешностью не более 1%. Рядом со второй меткой из обеих проводов измерительной линии изготавливается небольшая петля диаметром 3-4 см. При производстве полевых измерений в эту петлю вбивался штырь, обозначающий центр установки ВЭЗ.

Питающие заземлители изготовлены из стальных штырей длиной 0.7 - 1 м при поперечном сечении 15-30 мм. На одном из крайних электродов укреплялась вилка, необходимая для подсоединения его к линии АВ. Аналогично подготавливались заземлители измерительной линии MN. Отличие от питающих заземлителей при этом состоит в том, что в качестве электродов используются медные стержни.

К вспомогательному оборудованию установки ВЭЗ относятся соединительные провода, через которые катушки питающей линии подсоединялись к источнику тока. Они изготавливались из мягкого монтажного провода, их длина выбиралась такой, чтобы обеспечивалось соединение катушек с соответствующими гнездами источника тока. Для забивания электродов в грунт были подготовлены молоток и кувалда.

Вертикальные электрические зондирования выполнялись с помощью аппаратуры, предназначенной для проведения электроразведочных работ методами сопротивлений на постоянном и низкочастотном переменном токе.

Полевые наблюдения.

Зондирование в районе учебной практики проводилось, вдоль реки и перпендикулярно в направлении леса. Аппаратура и оборудование размещались у центра первой точки зондирования. Сначала разматывались провода измерительных линий. В петлю, соответствующую центру линии MN, вбивался металлический штырь, а полуразносы ориентировались вдоль выбранного профиля. У концевых меток линий MN забивались измерительные электроды, подсоединяемые к соответствующим проводам. Все измерительные заземлители (M1, N1, M2, N2) располагались на одной линии. Далее подготавливалась питающая линия АВ. Катушки КА и КВ устанавливались на резиновый коврик таким образом, чтобы размещенные на них провода ориентировались при размотке навстречу друг другу. Провода с катушек разматывались вдоль профиля до совмещения у центра установки однотипных меток (на первом разносе это одинарные метки, на втором двойные и т.д.). После подготовки соответствующего разноса линии АВ у начальной метки провода забивался питающий заземлитель, соединенный через провод с источником питания. На первых разносах, использовалось по одному электроду.

Аппаратура и оборудование, находящиеся в центре установки, располагалось на диэлектрических ковриках.

При выполнении замеров на каждом разносе вначале регистрировалась разность потенциалов на измерительных электродах (ΔU).

Результаты измерения ΔU и J записывались в полевой журнал, куда заносились величины разносов АВ/2 и MN/2, а также коэффициенты установки. По измеренным значениям ΔU и J вычислялось значение ρ_к=K*ΔU/J, которое записывалось в журнал и отображалось на билогарифмическом бланке. Переход к измерениям ΔU и J на следующем разносе осуществлялся лишь в том случае, когда полученная точка не нарушала плавного хода кривой ρ_к. В противном случае проводилось контрольное измерение и устанавливалась причина отклонения ρ_К на данном разносе АВ/2. Последняя может быть связана как с геологическими неоднородностями разреза, так и техническими погрешностями, такими как нарушение геометрии установки и утечки в ней.

После окончания измерений на очередном разносе провода, соединяющие прибор с катушками, отключались, и питающие электроды вместе с проводом линии АВ перемещались в выбранном направлении. Размотка провода прекращалась при совпадении однотипных меток, совмещаемых в центре установки. Производилось соединение всех элементов установки и проводилось измерение при новом значении полуразноса питающей линии. При переходе на большую линию MN значения ρ_к определялись на обеих измерительных линиях, на двух разносах питающей линии АВ.

По окончании зондирования в журнал заносилось местоположение его центра, дата, погода во время работы, фамилии оператора и вычислителя. Затем установка перемещалась на новую точку.

Обработка и анализ результатов наблюдений.

В камеральный период проводилась следующая обработка полевых материалов:

1. Вычисленные в поле значения ρ_к и правильность построений проверялись во вторую руку.

2. Выполнялось приведение каждой кривой ρ_К к одной линии MN. В качестве уровня приведения рассматривались значения ρ_К, полученные на средней измерительной линии, т.к. при малой MN сильное влияние на величину ρ_к оказывает непостоянство сопротивления верхнего слоя, а при больших длинах MN может быть заметным влияние различного рода помех: поле теллурических токов, промышленных установок и т.д. Процедура приведения состояла в параллельном смещении отдельных сегментов кривой до их совпадения с центральным сегментом.

3
. По результатам контрольных ВЭЗ вычислялась погрешность измерений. Для этого сначала находились погрешности отдельных контрольных измерений:

где ρ_к.раб. и ρ_{к.контр.} - значения кажущегося сопротивления на одном и том же разносе при рядовом и контрольном измерениях. Далее находилась средняя погрешность съемки:

г
де n-количество контрольных ВЭЗ. δρ_k=41,2

4. Оформлялся альбом кривых ВЭЗ, для чего каждая кривая переносилась на прозрачный бланк с десятичными осями. На вычерченной кривой подписывались значения ρ_к для первого и последнего разносов. Альбом использовался при проведении интерпретации полевых материалов. Приемы анализа материалов ВЭЗ могут быть разделены на качественные и количественные, тесно связанные между собой и взаимно дополняющие друг друга. Качественная интерпретация при проведении ВЭЗ по профилям была проведена путем построения и анализа вертикальных разрезов изоом ρ_К. Для их построения у каждой точки ВЭЗ вниз в логарифмическом масштабе откладывались величины полуразносов АВ/2, на которых получены значения ρ_К. Эти значения выписывались у каждого полуразноса. В полученном таким образом поле значений ρ_К проводились линии равных значений (изоомы) кажущегося сопротивления. Визуальный анализ полученного таким образом разреза позволяет качественно охарактеризовать поведение отдельных геоэлектрических горизонтов (рельеф границ и изменчивость электрических свойств). Наряду с вертикальным разрезом изоом при качественном анализе следует обратить внимание на тип полученных кривых, степень изменения их элементов (углы наклонов отдельных частей кривых, протяженность отдельных участков, максимумы и минимумы в значениях ρ_К, выраженность точек перегибов и т.д.). По результатам качественного анализа получили общее представление об исследуемом геоэлектрическом разрезе (количестве слоев на отдельных участках профиля, степени их проявления, коррелируемости границ от точки к точке).