181567. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés mélyfúrással harántolt kőzetek fajlagos ellenállásának irányított áramterű mérésére
3 181567 4 A találmány alapja az a felismerés, hogy az ismert stacioner fókuszált áramtér alkalmazása helyett a fajlagos ellenállás meghatározása a fókuszált állapot pillanatnyi létrehozásával is lehetséges. Felismerésünk alapján a mélyfúrással harántolt kőzetek fajlagos ellenállását irányított (fókuszált) áramterű méréssel úgy végezzük, hogy a kőzetekbe mérő- és terelőáramot vezetünk, legalább az egyik áram (célszerűen a terelőáram) nagyságát változtatjuk, majd a két áram pillanatnyi nagyságának viszonyát figyeljük, és amikor ez a viszony az ismert elektródarendszer geometriájától függő előre meghatározott feltétel(ek)nek eleget tesz, az elektródarendszer mérőelektródáján megjelenő és a kőzetek látszólagos fajlagos ellenállásával arányos jelből mintát veszünk. A mérési folyamat leegyszerűsíthető, ha a mérő- és terelőáram viszonyát legalább az egyik áram, célszerűen a terelőáram nagyságának vezérlésével változtatjuk. A hibajelképzés feltételeinek javítása céljából előnyös, ha egyidejű mérésük esetén a mérő- és terelőáram frekvenciaspektrumát legalább egy frekvencia-összetevőben egymástól eltérőnek választjuk, vagy időosztásos mérési rendszert alkalmazunk. A találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas berendezésnek a mérőszondájához terelőáram-gerjesztő egység, érzékelő egység és mérőáram-gerjesztő egység csatlakozik. Aritmetikai egységének egyik bemenete az érzékelő egység kimenetére, egyik kimenete a terelőáram-geijesztő egység bemenetére, másik kimenete pedig a mérőáram-gerjesztő egység bemenetére van kötve. Mintavevő egységének bemenete a mérőszondához, kimenete pedig az adatrögzítő egységhez csatlakozik. Az aritmetikai egység kimenete(i) adatrögzítő egységre van(nak) kötve. Anyag- és költségkímélés céljából előnyös a mintavevő egységet az érzékelő egység összegjel-érzékelő egységéből és az aritmetikai egység demultiplexeréből összeépíteni. A berendezés felépítése tovább egyszerűsithető, ha az aritmetikai egységet a terelőáram-geijesztő egységhez csatlakozó terelőáram-vezérlö egységgel látjuk el. Az elektródarendszer elektródáján megjelenő, a mérőés/vagy terelőáram által létrehozott potenciálok szétválasztása válik lehetővé, ha az érzékelő egységben kimenetével az összehasonlító egység bemenetére, bemenetével a mérőszondára, referencia-bemenetével pedig a vezérlő egység kimenetére csatlakozó frekvencia- és/vagy időmultiplexert alakítunk ki. A mérő- és/vagy terelőáram szabályozására is lehetőség nyílik, ha az aritmetikai egységnek kimenetével a terelőáram-geijesztő egység vezérlő bemenetére, bemenetével az érzékelő egységben elrendezett frekvencia- és/vagy idődemultiplexer kimenetére csatlakozó összehasonlító egysége is van. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük. A rajz a találmány szerinti berendezés egy lehetséges példakénti kiviteli alakját ábrázolja. Amint az ábrán látható, a berendezés 1 mérőszondából, 2 terelőáram-geijesztő egységből, 3 érzékelő egységből, 4 mérőáram-geijesztő egységből, 5 aritmetikai egységből, 6 mintavevő egységből és 7 adatrögzítő egységből van felépítve. Az 1 mérőszonda 101 bemenetére a 2 terelőáram-geijesztő egység 200 kimenete, 102 bemenetére a 4 mérőáram-geijesztő egység 400 kimenete, érzékelő 100 kimenetére pedig a 3 érzékelő egység 300 jelbemenete csatlakozik. A 3 érzékelő egység első 301, második 302 és harmadik 303 jelkimenete az 5 aritmetikai egység első 501, második 502 és harmadik 503 jelbemenetre van kötve, amikor is első 304 modulátorkimenete a 2 terelőáram-geijesztő egység 202 modulátorbemenetére, második 305 modulátorkimenete pedig a 4 mérőáram-gerjesztő egység 402 modulátorbemenetére csatlakozik. A 2 terelőáram-geijesztő egység vezérlő 201 bemenetére az 5 aritmetikai egység vezérlő 504 kimenete van kötve, szabályozó 203 bemenetére pedig esetlegesen — a kívánt üzemmódnak megfelelően — az 5 aritmetikai egység szabályozó 506 kimenete kapcsolható. A 4 mérőáram-geijesztő egység hibajel 401 kimenete az 5 aritmetikai egység hibajel 505 bemenetére van kapcsolva. Az 5 aritmetikai egység információs 507a, 507b...507n kimenetei a 7 adatrögzítő egység bemenetéire csatlakoznak. A 3 érzékelő egység első 31 — és második 32 frekvencia — és/vagy idődemultiplexerének, valamint 33 összegjel-érzékelő egységének közös jelbemenetei a 300 jelbemenettel azonosak, 35 vezérlő egységének első ill. második kimenete egyrészt az első 31 frekvencia — és/vagy idődemultiplexernek az első 304 modulátorkímenettel azonos kimenetére, illetve a második 32 frekvencia- és/vagy idődemultiplexemek a második 305 modulátorkimenettel azonos bemenetére, másrészt a 33 összegjel-érzékelőegységre csatlakozó 34 demodulator egység első-, ill. második bemenetére van kötve. Az 5 aritmetikai egységben egy 51 terelőáram-vezérlő egység, egy 52 összehasonlító egység és egy 53 demultiplexer helyezkedik el. Az 51 terelőáram-vezérlő egység kimenete a vezérlő 504 kimenettel, az 52 összehasonlító egység egyik kimenete pedig az 506 szabályozó 506 kimenettel azonos. Az 53 demultiplexer összehasonlító bemenete az 52 összehasonlító egység vezérlő 504 kimenetére csatlakozik, jelbemenete ill. hibajel-bemenete az 503 jelbemenettel, ill. a hibajel 505 bemenettel azonos, kimenetei pedig megegyeznek az információs 507a, 507b, 507n kimenetekkel. A 6 mintavevő egység célszerűen a 3 érzékelő egység 33 összegjel — érzékelő egységéből és az 5 aritmetikai egység 53 demultiplexeréből alakítható ki, amikor is a 33 összegjel — érzékelő egység jelkimenete — mely a 303 jelkimenettel azonos — az 53 demultiplexer 503 jelbemenettel"azonos jelbemenetére csatlakozik. A találmány szerinti eljárást a példaként kiviteli alak működésének leírásával ismertetjük. A 4 mérőáram-geijesztő egységből a mélyfúrásba bejuttatott 1 mérőszonda elektródáján keresztül I0 mérőáramot vezetünk, mely geijeszti a talajt. Ez az IQ mérőáram a 35 vezérlő egységből a 4 mérőáram-geijesztő egység 402 modulátor bemenetére jutó jellel modulálva van. A 2 terelőáram-geijesztő egységből a mélyfúrásba bejuttatott 1 mérőszonda két elektródáján keresztül I, terelőáramot vezetünk, amely geijeszti a talajt. Ez az áram a 35 vezérlő egységből a 2 terelőáram-geijesztő egység 202 modulátorbemenetére jutó, a 402 modulátor bemenetére jutó jeltől eltérő frekvenciaspektrum jeleivel modulálva van. A 3 érzékelő egység az 1 mérőszonda 101 érzékelő 100 kimenetére csatlakozik, amely az 1 mérőszonda két közbülső és rövidrezárt elektródája. Mind a 2 terelőáram — ill. 4 mérőáram geijesztő egységeknél, mind a 3 érzékelő egységnél a másik elektróda egy-egy végtelen távoli pont. A 3 érzékelő egység 300jelbemenetén megjelenő potenciálból a 31, frekvencia és/vagy időmultiplexer, a talaj ellenállásával és a (I,) terelő árammal arányos frekvencia szelektív jelet a 32 frekvencia és/vagy idődemultiplexer a talaj ellenállásával és a Io mérőárammal arányos frekvenciaszelektív jelet szolgáltatják — a 33 összegjel-érzékelő egység pedig az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
