141044. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés elektromos talaj-mélykutatásra

2 141044. A találmány szerint igen egyszerűen mérhetjük az ellenállást, még ha a bevezető elektródáik több kilométer távolságban fekszenek is egymástól "és emellett még a tellurikus áramok felhasználásával is vizsgálhatjuk a talajt. E célból a találmány szerinti eljárás értelmében két árambevezető-elektródával néhány másodperctől néhány percig terjedő, sőt esetleg fél órát is meghaladó időközökben reverzált egyenáramot vezetünk a talajba és egyidejűleg egy vagy több kellő helyen a talajba helyezett mérőelektródapár között regisztráljuk a potenciálkülönbséget. Az így nyert diagrammokban a regisztrált tellurikus áramok a fél periódusok alatt az egyik vagy másik értelemben: szuperponálódnak a kívülről a talajba vezetett áramra. E diagrammokban a különböző hatásokat szétválaszthatjuk és megállapíthatjuk a talaj mélyebb részeinek szerkezetét. Általában a skin hatás rövidebb vagy hosszabb időtartamához szabjuk az áramirány átváltási periódusok hosszát, azonban 20 és 30 másodperc rendesen megfelel és csak kivételesen lehet szükség hosszabb periódusokra. A megfigyelést azonban többnyire hosszabb ideig, pl. fél óráig vagy még hosszabb ideig kell folytatnunk. Ugyanis a tellurikus áramok erőssége és iránya hol lassan, hol pedig gyorsan változik. Ha azonban a regisztrálást hosszabb ideig folytatjuk, úgy valószínűség van arra, hogy legalább egy bizonyos időtartam alatt a változások gyengék és lassúk, ami a diagrammban szabályosabb szakaszokban jelentkezik. Ezekből a szakaszokból állapítjuk meg a talaj látszólagos ellenállását, míg az egész diagrammból a tellurikus áramokat határozzuk meg. A találmány szerinti eljárás végrehajtására egyenáramú áramforrást használunk, amelyhez két árambevezető elektródát kapcsolunk és átkappcsolót iktatunk az áramkörbe, amellyel az áram irányát meghatározott időközökben megfordítjuk. Egy vagy több, már ismert szerkezetű regisztráló-készüléket alkalmazunk, melyeket megfelelően elhelyezett mérőelektródával kötünk össze. A találmány szerint a regisztrálókészülék rezonanciás galvanométerből, avagy hasonló mérőműszerből állhat, amelynek rezonanciafrekvenciája egyenlő az áramíordításokéval. Minthogy ezen műszerek periódusa aránylag hosszú, több másodpercre terjed, a rezonanciát elektromos módszerek, pl. oszcillátorok helyett, célszerűen mechanikai eszközökkel, pl. torziós vagy más ingával hozzuk létre. A rezonanciás műszerekkel igen kis időállandójú, oszcillografikus mérőműszereket kapcsolhatunk párhuzamosan, hogy a különböző műszerekkel nyert regisztrálásokat összehasonlíthassuk. A mllékelt rajz 1. ábrája mutatja a találmány szerinti mérőberendezés kapcsolási vázlatát. A találmány ezen legegyszerűbb megvalósítása egy tápláló áramkörből, és egy mérőáramkörből áll, azonban a gyakorlatban célszerűbbem két vagy több mérőáramkört használunk, amelyekkel összehasonlítás végett egyidlejűleg több diagrammot veszünk fel. A 2. ábra példaképem mérési diagrammi. Az 1. ábrában a táplálóáramkör az -1- vezetékből áll, amelynek végein lévő -2- és -3- elektródákat néhány száz métertől több kilométerig terjedhető távolságban földeljük. -4- állandó elektromotoros erőt szolgáltató egyenáramú áramforrás, -5- pedig átkapcsoló, amellyel az áramot néhány másodperctől, pl. 30—40 másodpercig terjedő periódusokban váltakozva vezethetjük a 2—3 vagy 3—2 irányban. A -6-ampére-meterrel a vezetékben folyó áram -ierősségét mérhetjük. A -7- és -8- elektródákat összekötő mérővezetéket minden méréssorozat után áthelyezzük. A mérővezetékben a -9- potenciálkülönbség-regisztrálóműszer fekszik, amely célszerűen oly rezonanciás műszer lehet, amelynek mozgó része ugyanoly periódusra hangolt, mint az -5-kapcsolással végzett irányváltozások periódusa, de lehet kis időállandójú műszer is. A 2. árabeli diagrammban a -10- görbe az idő függvényeként regisztrált A V potenciálkülönbség változásait tünteti fel. A -11- görbe azon AVt

tellurikus áramok potenciálkülönbségeknek változásait mutatja, amelyeket akkor regisztrálna a műszer, ha az -1, 2- elektródákon nem vezetnénk be áramot. A -12- görbe végül azokat a pontenciálkülönbségváltozásokat tünteti fel, amelyek az -1-és -2- elektródák között akkor lépnének fel, ha tellurikus áramok nem volnának. A -10- görbének a, b, c, d, stb. helyein fellépő hirtelen irányváltozások az áramirány átkapcsolásának pillanatait jelentik, míg a hirtelen irányváltozások közötti távolságok az áramfordítások ütemének felelnek -meg. A -10- görbe tehát A, B. C, D szakaszokból áll. amelyeket az a. b, c, d törések választanak el egymástól. Minthogy A V, a tellurikus áramok okozta potenciálkülönbség, AV2 pedig az -1- és -2- elektródák között bevezetett áramok okozta potenciálkülönbség, az A, C. stb. görbeszakaszok lényegileg a A V, + A V8 összeg, a R, D stb. szakaszok oedig a AV, —A2

különbség változásainak mértékét mutatja. A gyakorlatban minden mérésnél a skin-hatás bizonyos hibát okoz. Ez a hatás közvetlenül az áramfordítás, vagyis a diagramm minden törése után Jelentkezik. A görbe jellegéből megállapíthatjuk a skin-hatás befolyását és leszármaztathatjuk a görbének a skin-hatás levonása mellett előálló alakját, vagyis azt, hogy mennyivel kell az alsó B, D stb. szakaszok sorát! felfelé eltolni, hogy a felső szakaszokkal együtt a görbe lehetőlég szabályos alakot nyerjen. Ez a művelet lényegesen könnyebb és pontosabb lesz, ha a diagrammból oly helyeket választunk ki, amelyeken a tellurikus áramok gyengén és lassan v'áltoznak és amelyeik arról ismerhetők fel, hogy a görbe szabályos periodikus görbe alakját közelíti meg. Minthogy az áramf ordításoknak és a skin-hatásnak befő-