177475. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés földtani rétegek geofizikai jellemzőinek meghatározására
5 177475 6 A 2. ábra szerinti berendezés csupán egyes részegységek felépítésében tér el az 1. ábra szerintitől. A 2. ábra 1 primer-elektromágneses teret gerjesztő egységében a 11 geijesztő tekercs 13 alapjel-korrektor 131 áramérzékelőjén át a 12 változó frekvenciájú gerjesztőenergia-forrás teljesítményerősítőjével sorba van kötve. Ugyancsak a 12 változó frekvenciájú gerjesztőenergia-forrásban helyezkedik el 123 feszültség-frekvencia átalakító is. amelynek kimenete egyrészt 122 automatikus hangolású szűrőn át a 121 teljesítményerősítőre, másrészt az 1 primer-elektromágneses teret gerjesztő egység 100 gerjesztő frekvenciától függő jelkimenetén át a 4 regisztráló egység 400 gerjesztő frekvenciától függő jelbemenetére, onnan pedig a 4 regisztráló egységben elhelyezett 41 aritmetikai egységen át 42 rajzoló egységre csatlakozik. A 123 feszültség-frekvencia átalakító bemenete az 1 primer-elektromágneses teret gerjesztő egység 101 frekvencia-meghatározó bemenetével azonos. A 13 alapjel-korrektorban elhelyezkedő 131 áramérzékelővel 132 egyenirányító egység van párhuzamosan kötve, amelynek kimenete az 1 primer-elektromágneses teret gerjesztő egység 102 gerjesztéstől függő referencia-jelk menetével azonos. A 2 szekunder-elektromágneses teret érzékelő egységben a 21 vevő tekercsre csatlakozó 22 ellenőrző jelgenerátor szerepét esetünkben egy erősítő tölti be, amelynek kimenete a 2 szekunder-elektromágneses teret érzékelő egység 200 szekunder elektromágneses tértől függő jelkimenetével azonos. A 102 geijesztőtől függő referencia-jelkimenet, ill. a 200 szekunder elektromágneses tértől függő jelkimenet az 1. ábrán leírtak szerint van a 3 jelösszehasonlító egység 302 gerjesztéstől függő referenciajelbemenetére, ill. a 300 szekunder elektromágneses tértől függő jelbemenetére kötve. A 3 jelösszehasonlító egység 301 frekvencia-meghatározó kimenete az 1 primer-elektromágneses teret gerjesztő egység 101 frekvencia-meghatározó bemenetére csatlakozik. A találmány szerinti eljárás példakénti ismertetését az ábrák szerinti berendezés működésének leírása során adjuk meg. Az 1. ábra szerinti berendezés a következőképpen működik. Az 1 primer-elektromágneses teret gerjesztő egység II gerjesztőtekercsére a vezérelt 12 változó-frekvenciájú gerjesztőenergia-forrásról gerjesztést adunk. Gerjesztés hatására a primer elektromágneses tér a felszín alatt elhelyezkedő kőzetek geofizikai tulajdonságaitól függően szekunder elektromágneses teret hoz létre, amely teret 21 vevőtekerccsel érzékeljük. A 21 vevőtekercsből a 22 ellenőrzőjelgenerátoron át jeleket viszünk a 3 jelösszehasonlító egységre. A jelek kőzetfizikai tulajdonságainak függvényében érzékelhető változásait a primer-elektromágneses tér gerjesztő frekvenciájának változtatásával kompenzáljuk. Ezt a kompenzálást a 3 jelösszehasonlító egység úgy végzi, hogy az 1 primer-elektromágneses teret gerjesztő egység gerjesztéstől függő referenciajeleit a 32 alapjel-korrektor, a 2 szekunder-elektromágneses teret érzékelő egység szekunder elektromágneses tértől függő-jeleit pedig a 31 ellen- 5 őrzőjel-korrektor a 34 aritmetikai egységbe juttatják, és a 34 aritmetikai egység a 33 függvénygenerátor hatására meghatározott függvény szerint változtatja az 1 primerelektromágneses teret gerjesztő egység 12 változó frekvenciájú gerjesztőenergia-forrását vezérlő frekvencia-megha- 10 tározó jeleket. A frekvenciával reprezentált információt a hely függvényében a 4 regisztráló egységgel rögzítjük. Hasonlóképpen üzemel a 2 ábra szerinti berendezés is. A fúrólyukba leengedett 1 primer-elektromágneses teret 15 gerjesztő egység 11 gerjesztő tekercsét a 12 változó frekvenciájú gerjesztőenergia-forrás 123 feszültség-frekvencia átalakítója a 122 automatikus hangolású szűrőn és a 121 teljesítményerősítőn át úgy gerjeszti, hogy a gerjesztő áram a 13 alapjel-korrektor 131 áramérzékelőjén is átfoly- 20 jék. A 131 áramérzékelőn megjelenő feszültséget 132 egyenirányító egységgel egyenirányítjuk, és a 3 jelösszehasonlító egység összehasonlítja a 302 gerjesztéstől függő referencia-jelbemenetére és a 300 szekunder elektromágneses tértől függő jelbemenetére jutó jeleket, majd az eltérés függ- 25 vényében szabályozza a 12 változó frekvenciájú gerjesztőenergia-forrás 123 feszültség-frekvencia átalakítóját mindaddig. amíg a különbség előre meghatározott érték alá csökken. Ezzel egyidejűleg a mérőfrekvencia a 4 regisztráló egység 41 aritmetikai egységébe kerül, amely a mérő- 50 frekvencia négyzetének megfelelő információt képez a 42 rajzolóegység számára. Ha a 11 gerjesztő tekercset és a 21 vevőtekercset tartalmazó szonda vontatása során az érzékelt réteg induktív ellenállása lecsökken, akkor a 21 vevőtekercs jele megnő. 55 Ennek hatására a 3 jelösszehasonlító egység úgy vezérli a 123 feszültség-frekvencia átalakítót, hogy frekvenciája csökkenjék. A szabályozással így elérhető, hogy a 3 jelöszszehasonlító egység két bemenetére jutó jel azonossá váljék. A vizsgált réteg induktív ellenállásának növekedése- 40 kor a szabályozás ellenkező irányú, vagyis a frekvencia növekszik. A találmány alkalmazása azzal a nem várt előnnyel is jár, hogy a gerjesztő tekercs áramát nem kell stabilizálni, ami az ismert berendezések indukciós mérőszondáiban a 45 mérés folyamán magas, 150—200 C° környezeti hőmérséklet miatt rendkívüli nehézséget jelent. Berendezésünk további előnye, hogy a mérőfrekvencia nem a vezetőképességgel, hanem a kőzet impedanciájával (ellenállásával) arányos, ezért a nullázás és hitelesítés is 50 egyszerűvé válik. Alapvető előny a találmány alkalmazása esetén az is, hogy a behatolási mélység kis fajlagos ellenállásoknál jelentősen megnövekszik a konstans frekvencián kivitelezett ismert mérésekhez képest. Ez az alábbi táblázatból lát- 55 ható. ea látszólagos fajlagos ellenállás (ohm) 0,1 1,0 10 100 1000 ismert mérés behatolási mélység (m) f = konst. = 20 kH-nél 1,1 3,5 11,2 35 112 a találmány szerinti mérés behatolási mélység (m) 5,03 8,7 15,9 27,6 50,3 Ca-hoz tartozó frekvencia (kHz) 1,0 3,2 10,0 31,7 100 3
