146046. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés fúrt lyukakban eszközölt elektromos ellenállásmérésre

2 146.046 időben állandó s így béindukált zajfeszültség sem lép fel a mérőkörben. A fentiek szerinti — jelenleg elterjedten használt — mérési módszernek és mérőberendezésnek egyik hátrányos tulajdonsága, hogy elektromechanikus áramátalakítót alkalmaz. Az elektromechanikus áramátalakító a leggondosabb finommechanikai kialakítás mellett is kedvezőtlen üzemi stabilitású berendezés, a leggyakoribb üzemi hibaforrásnak bizonyul. Ezenkívül, a pulzátor frekvencia stabilitása és frekvencia-beállítási pontossága sem kielégítő a legtöbb esetben. Tekintve, hogy a mechanikus pulzátorral átfogható frek-. vencia-tartomány igen kicsi, nagyobb csatornaszámú, különböző frekvenciákon lefolytatott mérés pulzátoros megoldásban nem biztosítható. A pulzátor átvezetések is számos mérési hiba forrásai. Így több szempont is indokolttá teszi olyan mérési eljárás kidolgozását, mely megengedhetővé teszi szinuszos mérőáram felhasználását, a lyukműszer alkalmazása nélkül. A találmány tárgya olyan eljárás és annak kivitelezésére alkalmas olyan berendezés, mely lehetővé teszi fúrt lyukkal harántolt talajrétegek látszólagos ellenállásának egy, két vagy több mérőszondával egyidejűleg, a mélység függvényében történő folyamatos mérését és regisztrálását a teljes mérőberendezés felszíni elhelyezése mellett. A talajrétegek ellenállásmérésére szolgáló, találmány szerinti eljárásnál az árambevezetési pontok közé konstans intenzitású szinuszos mérőáram kerül bevezetésre és a mérési pontok között fellépő potenciálból a mérőárammal azonos frekvenciájú és íázishélyzetű feszültségkomponenst mérjük, míg a mérőáramhoz képest fázisban 90°-kai eltolt, reaktív jellegű zavaró feszültség-komponensekre maximális csillapítást biztosítunk. A találmány szerinti mérési eljárásnál, tekintve, hogy mérésre csak a mérőárammal azonos frekvenciájú és fázishelyzetű feszültség kerül, az áramgenerátort az árambevezetési pontokkal összekötő vezetékeken átfolyó szinuszos áram által a mérővezetékekbe részint induktív, részint kapacitív úton becsatolt, reaktív fázishelyzetű zajfeszültség-komponenseket, valamint az egyéb zajfeszültségeket a mérésből kiküszöböljük. Így lehetővé válik szinuszos mérőáram felhasználása mellett, a mérőáramgenerátornak és a mérőköröknek felszíni elhelyezése. A találmány szerinti mérési eljárás egyben lehetőséget nyújt — a teljes mérőberendezés felszíni elhelyezése mellett — egyidejűleg két vagy több ellenállásszelvény felvételére, minimális kábelérszám felhasználásával. A találmány szerinti eljárás megvalósítására szolgáló, egyetlen ellenállásszelvény felvételére alkamas berendezés tömbvázlatát az 1. ábra szemlélteti. A berendezés tápáramegysége (1) egy a hálózatról, váltóáramú generátorról, vagy egyéb áramforrásról (14) működtetett jelgenerátort (13) tartalmaz, mely előállítja a meghatározott frekvenciájú, célszerűen alacsony periódusszámú szinuszos mérőáramot. A jelgenerátor lehet elektromotorikus, vagy elektronikus jellegű. Egyik kimenőkapcsa (12) a felszínen levő áramvisszavezetési ponton földelhető. Másik, pozitív kimenő kapcsa karottázs kábeléren át (11) a fúrt lyukban a vizsgálandó réteg mélységi szintjében levő A árambevezető elektródához csatlakozik. Az M és N mérőelektródákon fellépő potenciál egy-egy karottázs kábeléren át (21), (22) egy felszínen elhelyezett, frekvenciaszelektív kdalakítású mérőerősítőhöz van vezetve (23), mely a hálózati, vagy egyéb zajsávok elnyomása mellett a mérőfrekvencia szelektív átvitelét biztosítja. A mérőerősítő kimenő-feszültsége a kimenő pontjaira kapcsolt fázisérzékeny diszkriminátor-fokozatot vezérli (24). A diszkriminátor kimenő egyenfeszültsége a mérőelektródák között fellépő potenciálnak a mérőárammal azonos frekvenciájú, azonos fázishelyzetű feszültségkomponensével arányos és az azonos frekvenciájú, reaktív fázishelyzetű zaj feszültségkomponenst nem tartalmazza. A fázisérzékeny diszkriminátor kimenetére regisztrálókör (25) csatlakozik. Amennyiben a választott mérési frekvencián a felhasznált karottázskábel bemenő kapacitásának reaktanciája nem nagyobb legalább egy nagyságrenddel, a mérendő legnagyobb látszólagos ellenállásértéknél — az esetek többségében ez a reaktancia kisebb —, akkor a jelgenerátor célszerűen mint szabályozható kimenő feszültségű, alacsony kimenő impedanciájú feszültség-generátor van kialakítva és a konstans mérőáram biztosítását szolgáló soros ellenállás a fúrt lyukban a mérőáramot vivő kábelér árambevezető elektróda előtti szakaszában van beiktatva. A jelgenerátornak ilyen kialakítását az teszi szükségessé, hogy a tápáramot vivő vezetékpár felszíni végei között mérhető feszültség és az áramelvezető elektródákból kilépő mérőáram közötti fázisszög a mérés során meghatározott és gyakorlatilag állandó maradjon. A találmány szerinti eljárás és berendezés felhasználása mellett lehetőség van egyidejűleg két vagy több ellenállásszelvény felvételére. Ilyen, egyidejűleg két ellenállásmérési művelet végzésére alkalmas berendezés tömbvázlatát a 2. ábra szemlélteti. A tápáramegység (1) — melynek felépítése és részegységei az 1. ábra kapcsán vannak ismertetve — szolgáltatja az A áramvezető elektróda számára a konstans intenzitású szinuszos tápáramot. M, N és M' N' mérőelektródapárokat (21), (22) és (21') (22') elválasztó ellenállásokat tartalmazó, szigetelt vezetékek kötik össze a 2 és 2' fázísszelektív mérőkörökkel, melyeknek felépítése az 1. ábra szerinti. Fentiekhez hasonló módon, a mérővezetékpárok és a felszíni elhelyezésű fázísszelektív mérőkörök számának növelésével kettőnél nagyobb csatornaszámú mérőberendezés is készíthető. . Nagyobb csatornaszámú berendezés kialakítása minimális kábelérszám felhasználása mellett a találmány szerinti berendezés olyan megvalósítását teszi szükségessé, melynél az egyes mérőcsatornák különböző mérőfrekvenciákon működnek. A 3. ábra szerinti megoldásban egyidejűleg két mérés elvégzésére alkalmas két frekvencia-csatornás berendezés kerül ismertetésre. Az egyik elektródarendszer A árambevezető elektródája számára egy f mérőfrekvencián működő jelgenerátor (1) a másik elektródarendszer A' árambevezető elektródája számára pedig egy f