Вспомогательное электроразведочное оборудование

Электроразведочные катушки с подставками применяются для хранения на них провода, а также для разматывания и сматывания его во время полевых работ. Большинство их рассчитано на 500 или 1000м электроразведочного провода. Катушки бывают деревянные и металлические. Для установок с длиной питающей линии АВ до 1км, кроме обычных электроразведочных катушек, могут применятся переносные, вмещающие 1км облегченного хлорвинилового провода.

Если разматывание и сматывание электроразведочных линии производится не вручную, то используются специальные лебедки, которые, например, имеются в установке ЭВ-1, применяются в морской электроразведке и при исследовании скважин некоторыми электроразведочными методами. В первом случае используются две лебедки, приводимые в движение исполнительным механизмом гидросистемы, во втором и третьем - лебедка (для кабелей диполей АВ и MN), приводимая в движение соответственно судовым двигателем и двигателем автомобиля.

В ряде электроразведочных методов применяются лебедки с ручным приводом (например, в методе просвечивания с аппаратурой АРП-2).

Лабораторная работа №2.

Устройство и монтаж электронно-стрелочного компенсатора ЭСК-1.

Цель: Изучение принципа работы аппаратуры ЭСК – 1 и приобретение навыков монтажа установки.

План выполнения работы:

1. Изучить назначение и технические характеристики прибора.

2. Изучить принцип действия и устройство прибора.

3. Изучить материал о подготовке прибора к полевым измерениям.

4. Изучить порядок измерения прибором ЭСК-1.

5. Собрать установку ЭСК-1.

Оформление работы:

После выполнения работы составляется отчет, в котором приводятся:

1. Тема работы.

2. Цель работы.

3. Порядок выполнения работы.

4. Краткий план- конспект.

5. Ответы на контрольные вопросы.

Аппаратура для методов электроразведки на

Постоянном токе.

Электронный стрелочный компенсатор ЭСК – 1.

1. Назначение и техническая характеристика прибора. Электронный стрелочный компенсатор ЭСК – 1 предназначен для измерения разности потенциалов в приёмной цепи в пределах от 0,1 до 1000мВ и силы тока в питающей цепи в пределах от 1мА до 3А с погрешностью не более 1,5% от измеряемой величины.

Входное сопротивление ЭСК– 1 на всех пределах измерений составляет не ниже 4 МГОм. Накальные цепи прибора питаются от трёх сухих элементов 1,48-ПМЦ-9, анодные – от двух батарей типа 48-ПМЦГ-64, компенсатор поляризации – от одного элемента 1,48-ПМЦ-9. Один комплект батарей и элементов обеспечивает нормальную работу прибора в течении 60ч. Вес прибора с источником питания без треноги 8,5кг.

Рисунок 1 - Упрощенная принципиальная схема ЭСК – 1.

2. Принцип действия и устройство прибора. При положении «∆U» контактов переключателяП2(Рис. 1) на входное сопротивление R автокомпенсатора поступает измеряемая разность потенциалов ∆Umn, под действием которого в первом контуре (А-Б-В-Г-Д) потечёт ток I1,создающий на сопротивлении Rk разностьпотенциалов ∆U1. Эта разность потенциалов будет пропорциональна величине ∆Umn. При включении звукового генератора ЗГ якорь 3 вибропреобразователя ВП начинает колебаться с частотой 120-200 Гц. В свободном положении якоря через сопротивлениеRy протекает электрический ток I1, при замыкании контактов1и 3сопротивление Ry закорачивается. Таким образом, на сопротивлении Ry образуется пульсирующая разностьпотенциалов ∆Uy; она усиливается усилителем, выпрямляется при помощи контактов 2 и 3 вибропреобразователя и создаётво втором контуре (Ж-З-В-Г-Е-Ж) постоянный компенсационный ток I2, направление которого на участке сопротивления Rк противоположно направлению тока I1 в первом контуре.

Под действием тока I2на сопротивлении Rkвозникает компенсирующая разность потенциалов ∆Uк,противоположная по знаку величине ∆U1.Если разности потенциалов∆U1и∆Uкбудут не равны, то в первом контуре потечёт токI1,и под его действием на сопротивленииRyвозникнет разностьпотенциалов∆Uy,которая усилится и снова изменит величину токаI2(а тем самым величину∆Uк). Это будет повторяться до тех пор, пока величина∆U1не будет полностью скомпенсированавеличиной∆Uк(т.е. ∆U1=∆Uк).Практически данный процесс происходит мгновенно. В момент компенсации силатока в первом контуре равна нулю, а величина тока во втором контуре, протекающего через миллиамперметр, пропорциональнаизмеряемой разности потенциалов∆U1и, следовательно, поступающей на выход∆Umn.

Меняя величину сопротивления Rk при помощи переключателя ПЗ, можно изменять пределы изменения величины ∆Umn. При установке переключателя П2в положении «I» на входное сопротивление автокомпенсатора подаётся напряжение, которое образуется на эталонном сопротивлении R0, включённом в токовую цепь АВ. Это позволяет измерить силу тока в питающей цепи.

Переключатель П1 служит для изменения полярности подключения измеряемой величины, ключ К - для замыкания токовой цепи, компенсатор поляризации КП – для компенсации ЭДС поляризации и естественного поля в измерительной цепи. Измерительный прибор (миллиамперметр) в схеме ЭСК-1 используется также для контроля за напряжением в накальных и анодной цепях.

В комплект прибора входят панель управления, тренога и упаковочный ящик.

Панель управления (рис. 2) размещена в металлическом корпусе и закреплена в нём специальными винтами. В нижней части корпуса имеется фланец с резьбой для крепления прибора на треноге во время измерений. На задней стенке корпуса сделано окно с крышкой, которое обеспечивает доступ к батареям питания электрической схемы прибора. Батареи подключаются к схеме при помощи пружинных клемм, имеющих соответствующую маркировку (КП, Н1, Н2, Н3, А) и контакты с указанием полярности подключений.

Рисунок 2 - Панель управления прибора ЭСК – 1.

Для уменьшения утечек ручки тумблеров покрыты резиновыми колпачками, а на осях переключателей надеты пропитанные парафином фетровые прокладки (сальники). На лицевой части панели расположены клеммыА, В, М, N для подключения питающей и приёмной линий и элементы управления прибором. Разность потенциалов в приёмной линии и сила тока в питающей цепи измеряются стрелочным прибором 1при установке переключателя 9в положение «BKЛ.».Тумблер6позволяет подключить стрелочный прибор для измерения величин ∆U или I. Пределы измерения прибора устанавливаются переключателем 8. При установки переключателя 8в положения «1-3-10-30-100-300-1000» создаётся возможность измерять разность потенциалов в пределах соответственно 1-3-10-30-100-300-1000 мВ.Силатока измеряется при первых шести позициях переключателя 8 в пределах соответственно от Одо 1-3-10-300-100-300 сА.

Шкала стрелочного прибора имеет двойную оцифровку от Одо100и от Одо30делений. Это сделано для удобства взятия отсчетов на различных пределах измерений. При установке переключателя 8в позиции 1, 10, 100 и1000отсчёты берут по верхней оцифровке, при позициях3, 30, 300 пользуются нижней оцифровкой.

В положениях «Н1; Н2; Н3» переключателя9стрелочный прибор измеряет напряжение накала различных ламп схемы усилителя, в положении «А»измеряется напряжение в анодной цепи.

На панели управления прибором ЭСК-1 имеются рукоятки 10реостатов грубой, средней и точной компенсации Э.Д.С.поляризации в измерительной цепи. Реостатом грубой компенсации можно компенсировать Э.Д.С.поляризации в пределах +500мВ,средней – в пределах +30мВи точной – в пределах +3мВ.Компенсатор поляризации включается тумблером 5.

Питающая линия включается тумблером 7. Полярность измеряемой разности потенциалов меняется при помощи тумблера 4.Клеммы2и3служат для подключения линий АВиMN.

1. Подготовка прибора к полевым измерениям. Подготовка прибора заключается в проверке сопротивления изоляции, правильности градуировки шкал и исправности усилителя. Перед началом проверки переключатель9(см. рис. 2)прибора устанавливают поочерёдно в положения«Н1; Н2; Н3; А» и контролируют напряжение источниковпитания. Если стрелка измерительного прибора1в первых трёх положениях переключателя9находится между делениями10и15нижней оцифровки шкалы, а при положении«А»- между делениями60и90верхней оцифровки, то источники питанияисправны. Если для какого-либо источника стрелка установится левее нужного деления, то соответствующая батарея должна быть заменена.

Далее переключатель9переводят в положение«BKЛ.» и производят указанные выше проверкиприбора.

1. Для проверки сопротивления изоляции замыкают клеммы МиNнакоротко, устанавливаютпредел измерения∆U «1мВ»;при помощикомпенсатора поляризации выводят стрелку прибора1на середину шкалы, затемберут батарею напряжением20-40 Ви один её полюс подключают к корпусу прибора, а второй – поочередно к клеммамМ, А иВ.Если при подключении батареи показания прибора не изменяются, то сопротивление изоляции нормальное.

2. Для проверки правильности градуировки шкал прибора1по напряжению при замкнутых накороткоклеммахМиNна пределе измерений«1мВ» стрелку прибора отклоняют компенсатором поляризации на полную шкалу.Затем переключатель пределов измерений устанавливают в положение«3мВ» и наблюдают за показанием стрелки, котораядолжна установиться на1/3 шкалы, т. е. по-прежнему показывать1мВ.Далее стрелку вновь отклоняют на полную шкалуиустанавливают предел«10». При этом стрелка прибора должна показывать отсчет3мВ, т. е. установиться на деление«30» верхней шкалы. Аналогичным способом выполняют проверку градуировки на всех остальных пределах измерения.

3. Для проверки исправности усилителя включают предел«1мВ»и компенсатором поляризациистрелку прибора устанавливают во второй половине части шкалы. Далее между клеммамиМиNвключают сопротивлениепорядка100кОм.Если при этом показания прибора уменьшаются не более чем на5-10%,то усилитель считаетсяисправным.

После выполнения указанных проверок прибор готов к полевым измерениям.

2. Полевые измерения с прибором ЭСК-1.Перед началом измерений прибор устанавливают на треноге в горизонтальном положении, к клеммамА и В(см. рис 2)подключаюттоковую цепь, к клеммамМиN– измерительную цепь. Тумблер5и7и переключатель9должны находиться ввыключенном состоянии, переключатель8– в положении«300» или«1000»,реостаты компенсатора поляризации – вкрайнем левом положении. Далее проверяют напряжение источников питания.

После проверки источников питания измеряют разность потенциалов в приемной линииMN,для чего переключатель6устанавливают в положении«∆U».

Измерения производят в следующем порядке:

1. Переключатель8устанавливают в положение«1000» или в другое необходимое положение, если операторприблизительно знает порядок величины ожидаемой разности потенциалов.

2. Включают тумблером5компенсатор поляризации, а переключатель9устанавливают в положение«BKЛ.».

3. Вращением реостатов сначала грубой, потом средней компенсации поляризации стрелку прибора устанавливают приблизительно наО.

4. Проверяют полярность разности потенциалов путём кратковременного замыкания цепиАВтумблером7; если стрелкаприбора отклонится влево, то положение тумблера4меняют.

5. Путём замыкания цепиАВ тумблером7и наблюдения за отклонением стрелки прибора устанавливают переключателем8такой предел измерения, при котором стрелка располагалась бы во второй половине шкалы.

6. На выбранном пределе при включенном токе в цепиАВ производят строгую установку стрелки прибора на0при помощиреостатов грубой, средней и точной компенсации поляризации.

7. Тумблером7замыкают токовую цепь и производят точный отсчёт показаний стрелки прибора по соответствующей шкале в зависимости от предела, установленного переключателем8.

8. При установке тумблера5в положение«BЫKЛ.»и тумблер6в положение«∆U» аналогично описанному выше измеряют ток.

Контрольные вопросы:

1. Объясните предназначение аппаратуры ЭСК-1 и его технические характеристики.

2. Объясните принцип действия и устройство прибора ЭСК-1.

3. Объясните удобство шкалы прибора ЭСК-1.

4. Расскажите о подготовке прибора к полевым измерениям.

5. Объясните порядок измерения прибором ЭСК-1.

Лабораторная работа №3.