ТА ІНФРАНИЗЬКОМУ СТРУМІ

Під час проведення польових електровимірювальних досліджень вимірювання на постійному струмі та інфранизьких (близько 20 Гц) частотах провадять компенсаційним, автокомпенсаційним та осцилографічним методами.

Компенсаційний метод ґрунтується на порівнянні вимірюваної та відомої різниці потенціалів і реалізований в електророзвідувальному потенціометрі ЕП-1, конструкцію якого вперше розробила і впровадила у виробництво відома французька фірма К.Шлюмберже. Цей прилад до другої половини 50-х років був практично єдиним у світі, який використовували з цією метою. Причина цього - гарні експлуатаційні властивості: мала вага, простота і надійність в експлуатації та незалежність результатів вимірювання від перехідного опору приймальних електродів. Головний його недолік - низька точність вимірювань у районах з важкими умовами заземлення (великим перехідним опором електродів), оскільки в цьому випадку неможливо забезпечити з необхідною точністю положення компенсації.

Автокомпенсаційний метод відрізняється від компенсаційного тим, що в цьому випадку компенсаційна різниця потенціалів підбирається автоматично без участі оператора. Цей метод уперше застосували львівські вчені член.-кор. АН СРСР К.Б.Карандєєв і проф. Л.Я.Мізюк, які наприкінці 50-х років створили ламповий електронно-стрілковий компенсатор ЕСК-1, у якому на початку 70-х років лампи були замінені напівпровідниками, після чого він одержав назву електророзвідувального автокомпенсатора АЕ-72. Перелічені прилади дають змогу безпосередньо за шкалою вимірювати постійну різницю потенціалів DU у приймальній лінії та силу струму І в лінії живлення у межах від 0 до 1000 мВ та від 0 до 300 мА, відповідно.

Головна перевага автокомпенсатора ЕСК-1 (АЕ-72) перед потенціометром ЕП-1 - високий вхідний опір (2 м.Ом), що значно полегшує проведення польових досліджень у районах з важкими умовами заземлення і безпосередній відлік вимірюваної різниці потенціалів, що збільшує продуктивність праці. Недолік - складніша конструкція приладу, що потребує спеціального підготування персоналу та можливість відпливу з вимірювальної лінії на корпус приладу.

Перевага приладу АЕ-72 над ЕСК-1 - порівняно менша маса, вища надійність у роботі, а звідси - більша кількість вимірювань, які можна виконати за зміну.

Для вимірювань різниці потенціалів і сили струму під час проведення робіт в межах інфранизького діапазону частот (f~20 Гц) використовують апаратуру низької частоти (АНЧ) та вимірювач позірного опору (ВПО) (ИКС - измеритель кажущегося сопротивления) з досить високою чутливістю, широким діапазоном вимірювання і вхідним опором у 2 м Ом.

Джерелом струму у ВПО є транзисторний генератор, який перетворює постійну напругу батарей або бензоелектричного агрегату в змінну (прямокутно-імпульсну) з частотою 22,5 Гц. Залежно від типу і розмірів електророзвідувальних установок використовують генератори потужністю 1 (ВПО-1), 50 (ВПО-50) та 600 Вт (ВПО-600). Вихідний струм цих приладів стабілізований так, що незалежно від опору лінії АВ його сила відхиляється від нормальної не більше ніж на 1%. Це полегшує виконання польових та камеральних робіт, оскільки спрощує операцію вимірювання сили струму і обчислення значень r_п, здешевлюючи їх.

Підсилювачі мікровольтметрів ВПО обладнані фільтрувальними елементами, які забезпечують перешкодозахищеність вимірювального тракту, що особливо важлива під час робіт у районах з високим рівнем промислових струмів.

І, нарешті, наприкінці 80 - на початку 90-х років промисловість освоїла випуск електророзвідувальної апаратури (ЕРА-625) з вхідним опором 20 м.Ом (на порядок вищим, ніж у попередніх приладів), яка за конструкцією нагадує згадані прилади (ВПО та АНЧ), проте дає змогу провадити вимірювання на трьох фіксованих частотах (0 Гц, 4,88 Гц та 625 Гц) і є простою і надійною в експлуатації. Завдяки цьому кількість вимірювань, які можна виконати за зміну, збільшилася у 1,5-2,0 рази порівняно з тим, що вдавалося одержати з ВПО та АНЧ, а площі, де проведення вимірювань було практично неможливе через великі перехідні опори, значно зменшилися.

Осцилографічний метод використовують під час глибинних досліджень земної кори, коли необхідні потужні джерела постійного струму (електророзвідувальні станції марок - ЕРС-67, СГЕ-72, ЕРСУ-71, ЕРС-16,5 та інші), які містять два головні вузли: вимірювальну лабораторію та генераторну групу. Змонтовані вони на окремих автомашинах, зазвичай, підвищеної прохідності. Записування значень сили струму та різниці потенціалів у вигляді осцилограм, окрім іншого, дає змогу ліпше враховувати різні перешкоди.

У випадку роботи з установкою малих розмірів і приладами ЕП-1, ЕСК-1 та АЕ-72 як джерела струму використовували батареї марок 29-ГРМЦ-13, 69-ГРМЦ-6, 80АМЦГ та інші, а для живлення анодних та розжарювальних кіл вимірювальної апаратури - сухі елементи марок 11,5 ПМЦГ-У-1,3; 48-ПМЦГ-64Г; 3-СЛ-30; 2-СЛ-9, а в приймачах ВПО-1 та ЕРА-625 - сухі елементи типу “Сатурн”.

Проводи, які застосовують у лініях живлення та приймання, повинні бути гнучкими та міцними, з невеликим питомим опором та доброю ізоляцією.

Рис. 2.4 Неполяризований електрод: 1-порувата посудина; 2-корок з ізоляцій-ного матеріалу; 3-мідний електрод

Заземлення роблять переважно у вигляді металевих шпильок: мідних і латунних у лініях MN (під час роботи з приладами ЕП-1, ЕСК-1 і АС-72) та залізних - під час роботи з приладами ВПО-1, АНЧ-1 та ЕРА-625 і в лініях АВ (для усіх приладів). Форми та розміри електродів різні. Інколи для зменшення перехідного опору заземлень застосовують групи паралельно з’єднаних електродів

Особливою конструкцією вирізняються тільки приймальні електроди, які використовують під час виконання робіт методами природного електричного поля, ВЕЗ та СП (на постійному струмі). Головна перевага цих електродів - мінімальна поляризація. Є декілька типів таких електродів, проте загальне для них те, що метал, із якого вони виготовлені, контактує із землею не безпосередньо, а через розчин власної солі. Конструкція такого електрода зображена на рис.2.4.