149491. lajstromszámú szabadalom • Kompenzátor a talajellenállás számértékének közvetlen leolvasására
2 149.491 . pek feszültségének megfelelő beállítását és a dekádsorokon a mindenkor azonos átfolyó áramot. A találmány szerinti berendezés egy továbbfejlesztését jelenti, hogy ha a tápáramkörben a kompenzálandó feszültséget létrehozó fix ellenállás kerek tizes, vagy tizedes értékű. Legkedvezőbb esetben, ezt az ellenállást 1 Ohm nagyságúra választjuk, mert ekkor berendezésünk megfelelő .beállításával, az áram által előidézett feszültségesés kompenzálása után a potenciálkülönbség kompenzálására szolgáló dekádsoron kompenzáló ellenállásként magát a keresett fajlagos ellenállást kapjuk minden számítás elkerülésével. Az ismertetett berendezés előnyei, hogy elektroncsövek felhasználása nélkül, ohmikus ellenállásokból és kisfeszültségű telepekből áll. Súlya, külső méretei ennek megfelelően kicsik. A mérendő fajlagos ellenállás értéke közvetlenül leolvasható. Bármilyen szokásos elektróda-elrendezés (például Wenner, Schlutmberger stb.) esetén használható és a k koefficiens értékét három számjegy pontosságig veszi figyelembe. Míg általában a használt műszereknél a fajlagos ellenállásnak egy állomáson történő kétszeri leméréshez 18-szor, ugyanakkor a találmány szerinti műszernél mindössze 8-szor kell a kapcsolót megmozgatni. A berendezés pulzáló, vagy rendes egyenárammal történő méréshez egyaránt használható és természetes potenciálmérésre is alkalmas. A találmány szerinti kompenzátor néhány példakénti kivitelét a mellékelt vázlatos rajzok kapósán ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra a fajlagos ellenállás mérés alapelvének magyarázatára szolgál. A 2. ábra két dekádsoros, egy kompenzátoráramáramkörös kompenzátor elvi kapcsolása. A 3. ábra két dekádsoros, két kompenzátorkörös kompenzátor elvi kapcsolása, míg a 4. ábra a 3. ábrán bemutatott kompenzátor olyan példakénti változatát mutatja, amelynél a két dekádsoron, átfolyó kompenzátor áramok egyenlőségét biztosító ellenállásokat alkalmaztunk. Természetesen a fenti ábrák elvi kapcsolásokat mutatnak, példaképpen és a találmányi gondo-. laton belül még számos hasonló kapcsolás valósítható meg. Egyéb, a berendezéseknél szokásos kapcsolóelemek, mint például kapcsolók, hüvelyes csatlakozások, további ellenállások stb. kiegészítését a rajzokon mellőztük. Az ábrákon azonos alkatrészek jelölésére azonos jelzéseket használtunk. Amint az 1. ábrából látszik, az A, B földbe süllyesztett elektródákon keresztül 12 kapcsoló zárásával 11 telepből I-áramot bocsátunk a földbe. Az ábrán 10 a műszert jelöli, amelyen belül a magyarázat kedvéért célszerűen két galvanométert helyeztünk el. Ezek közül G/ • galvanométer az áram mérésére szolgál, mégpedig az A, B tápáramkörbe iktatott R0 ellenálláson keletkező feszültségesés segítségével. Ugyanakkor az M, N földre helyezett földeléseken I áram hatására potenciálkülönbség keletkezik, amelyet zIV-vel jelöltünk és mérésére G/lv galvanométert használjuk. A mérések alapján az elektródák közötti QL látszólagos fajlagos ellenállás, mint ismeretes, az alábbi képletből határozható meg: Ebben a képletben k együttható az A, M, N, B elektródák egymásközti távolságától függő állandó, amelyet tisztán geometriai adatok alapján, az elektródák és földelések elhelyezésétől függően, ismert táblázatokból állapítunk meg. A kutatási . mélység a gyakorlatban általában AB/2-től AB/5-ig változó érték és az A,B elektródák távolításéval tetszés szerint fokozható, természetesen kompenzátoros berendezéssel — mint már említettük — általában csak kis vagy közepes kutatási mélységeket vizsgálunk. A 2. ábra mutatja a találmány szerinti berendezés kát dakádsoros, egy koinpenzátorkörös megoldásának vázlatát. Amint az ábrából látható, az I tápáramot 11 telepből R0 ellenálláson és A, B elektródákon át vezetjük a földbe. A /IV potenciálkülönbséget itt is a talajra helyezett M, N földelések között észleljük. Az R0 ellenálláson keletkező, az I-árammal arányos feszültséget R;f . dekádsoron K ellenállás-értékkel, míg a /ÍV potenciálkülönbséget RD dekádsoron beállított R ellenálláson kompenzáljuk. Az R0 ellenállást a ^számítás ül. mérés egyszerűsítése és gyorsítása céljából ajánlatos 1 Ohmra választani, vagy valamely tízes, vagy tizedes értékre. A mérést elvégezhetjük a két dekádsor alkalmazásával' a klasszikus eljárással -úgy, hogy először beállítjuk K ellenállás értéket, ebből kiszámítjuk I értékét, majd meghatározzuk R értéket' és számítjuk a fellépő potenciálkülönbség értékét, és ezen értékekből az előzőkben megadott fajlagos ellenállás képlettel, számítással megállapítjuk QL fajlagos ellenállás értékét, természetesen mindenkor figyelembe véve a k tényezőt. A mérési műveletet lényegesen .meggyorsíthatjuk a következő elj R dekádsoron a k tényező értékének nagyságára állítjuk be a K értéket és a kompenzátor i áramát — amelyet 13 telep szolgáltat Rg potenciométer segítségével addig változtatjuk, amíg a G/ galvanométer árammentes állapotba nem kerül, vagyis az R0 ellenálláson jelentkező feszültség meg nem egyezik a K ellenálláson levő feszültséggel. Ez esetben R0 • I — K • i = k • i, vagyis ha Rö = 1 Ohm, akkor I = k-i 2.) A mérés, második művelete során az M, N elektródákon jelentkező feszültséget az RD dekádsorral kompenzáljuk. A GJv galvanométer nullaállásánál a dekádsorból bekapcsolt eUenálás értéke R. Mivel az RD dekádsoron is ugyanaz az i áram folyik, felírható, hogy a potenciáll&ülönbség, az M, N elektródák között zlV = R-i 3.) Az i-re kapott 1.), 2.) és 3.) összefüggésből és az 1.) alapösszefüggésből következik tehát, hogy QL, — R, vagyis a meghatározandó látszólagos fajlagos ellenállás egyenlő a kompenzálás pillanatában az RD dekádsorról bekapcsolt R ellenállás értékével. Fentiekből nyilvánvaló, hogyha R0 ellenállás értéke 1 Ohmtól csak tizes nagyságrendben tér el, úgy R-rel kapcsolatban is a leolvasott érték nagyságrendjét kell csak megállapítanunk, hogy az eredményt megkapjuk. Az adott elrendezés mellett akkor . érhetünk el pontos mérést, ha- a
