149492. lajstromszámú szabadalom • Fotoregisztrációs ellenállásmérő berendezés középföldelésű árnyékolással
3 ha az I a B földelésen, ír) az F és I. (1 —rj) az A földelésen átfolyó áramerősség, AM, AN, BM, BN, FM, FN pedig a betűpároknak megfelelő földelési pontok közötti távolságokat jelenti Itt AVA, AVB és zlVp az A, B ill. F pontokban folyó áraimokhoz tartozó potenciálgradiens értéke az M és N pontokban. Mivel az MN távolság sokkal kisebb — pl. a gyakorlatban tized- vagy század-AV — AV V-QL % = 100 = 50 • n AV A képletből megállapítható, hogy az elkövetett hiba nagysága annál nagyobb, minél közelebb kerül F pont az M vagy N elektródához, valamint 'minél nagyobb a K értéke. A fenti hibafüggvény számunkra kedvező határesete az, ha ""FM =~FN távolság, vagyis ha az „F" pontot az MN közepén helyezzük el. Amennyiben tehát a tápáramkörből valamely földelésen át az A, B pontokon kívül is jut áram a talajba, úgy a mért QL hibája az esetben a legkisebb — úgy, hogy el is hanyagolható —, ha ez a pont az M, N elektródák távolságának felező pontjába vagy felező síkjába esik. A hibafüggvény ezen határesetének kedvező tulajdonságát használjuk fel a középföldelésű árnyékolás esetén, amikor a regisztrálóban az I tápáramkört a szigetelésen kívül árnyékoljuk is, majd az árnyékoló elemet az M, N elektródák része az AB távolságnak, ezért az e pontok között mért potenciálkülönbséget gyakorlatilag az A, B elektródákon bevezetett áram által keltett potenciál gradiensének tekinthetjük az M, N pontokban, valamint a közöttük fekvő pontokban is. Fenti egyenletből meghatározható a látszólagos fajlagos ellenállás (o L) számításában elkövetett hiba: /£_ ± L __i 1 \n FM ~FN~ / felező pontján földeljük. A középföldelésű árnyékolás alkalmazásánál lényeges követelmény az, hogy az árnyékoló elem úgy helyezkedjék el az I tápáramkör és A V potenciálkülönbséget mérő kör között, hogy az I tápáramkörből az áram a szigetelés egyetlen pontján át sem juthasson a A V mérőkörbe anélkül, hogy közben az árnyékoló elemet ne érintse. Annak bizonyítására, hogy a középföldelésű árnyékolás alkalmazásával szigetelési problémák megoldhatók, szolgáljon az alábbi számszerű példa: Legyen a műszer szigetelése, s ezen belül mind az I mind a A V kör és az árnyékoló elem közötti szigetelés értéke RAB = RMN = 100 M íi (3. ábra), ami a gyakorlatban jól megvalósítható. Ha a tápáramforrás feszültsége 1000 V, Ohm törvénye szerint a tápáraimból a szigetelésen keresztül az árnyékolásra átfolyó áram nagysága i5=_iooov_ = 10 _* A 108 Ohm Ez az áram egyrészt az F ponton, át a földbe resztül jut a Gzl v galvanométerre, jut, másrészt az M, N kör szigetelésén (RMN) ke-i MN RF 1 MN: RMN ~r RF Az F földelés, valamint az A, B földelések ellenállásénak összegét 1000 Ohmra becsültük. Ennél a gyakorlatban mindig kisebb átmeneti ellenállással találkozunk. A galvanométerre jutó 10-10 A több mint egy nagyságrenddel kisebb, mint a galvanométer érzékenysége, vagyis ezt az áramot gyakorlatilag nem észleljük. Az F földelésen áthaladó áram RMN in_,„ 1'0 8 •-10. = 10~5 A. RF 103 Az IMN illetve ip összehasonlításából megállapítható, hogy az átvezetésből adódó áram teljes mennyisége gyakorlatilag az F ponton keresztül a földbe jut. Ennek hatására a látszólagos fajlagos ellenállás mérésénél keletkező százalékos hiba: UQL % = 50 rj. Ha például a nagyobb mélységű kutatásnál alkalmazott tápáram 10 A, ezen alapon számolva, íj ill. /igt értéke, 10~5 , r 9?= = ló-e 108 + lOO'O Ez a hiba elhanyagolható. A középföldelésű árnyékolás alkalmazásával tehát a szigetelési probléma megoldottnak tekinthető. A találmány szerinti berendezés egy példakénti kapcsolási elrendezését vázlatosan a 4. ábra mutatja. A regisztráló berendezés feladata tehát az, hogy az A, B földelő elektródákon keresztül a talajba vezetett áram hatására az M, N földeléseken jelentkező potenciálkülönbséget fotometrikus úton rögzítse az idő függvényében. Az áram mérése Ro ellenállás sarkain jelentkező feszültség regisztrálásával történik; ezt az ellenállást célszerű 0,1 Obm-ra választani, mert így a számítást leegyszerűsítjük. A A V potenciált a talajra helyezett, célszerűen lap alakú M, N elektródákon közvetlenül észleljük. A regisztrálást két nagyérzékenységű (például 5X10~Ö Amp. mm/m) immerziós galvanométerrel (G/ és GAv) egy időben végezzük. A regisztrálás műveletének elvégzéséhez a galvanométer körében az alább ismertetendő néhány segédkészülékre van szükség. Ezek a műveletek sorrendjében a következők: Az EK előkompenzátor, amellyel az M, N földeléseken jelentkező, a méréseket zavaró ter-
