Дипольное индуктивное профилирование с жестким креплением рамок

Аэровариант метода ДИП с жестким креплением генераторной и приемной рамок на корпусе или на крыльях самолета (ДИП-ЖК) — одна из модификаций дипольного индуктивного профилирования. В аппаратуре ДИП-ЖК, разработанной и выпускавшейся в СССР, генераторная и измерительная рамки (диполи) размещались на крыльях самолета Ан-2. Рабочие частоты генераторного устройства — 625 и 5000 Гц. Влияние первичного поля генераторной рамки на измерительную компенсировалось, что позволяло измерять только вторичное поле и обеспечивало порог чувствительности на уровне 10^ от первичного поля. Аппаратура позволяла регистрировать модуль НХ и фазу (1тНЛ.) горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля. Ввиду небольшого момента генераторной рамки (600—300 А-м2) и относительно невысокой чувствительности аппаратуры, а также малого разноса генераторного и измерительного диполей глубинность ДИП-ЖК при поисках хорошо проводящих руд в высокоомных вмещающих породах обычно не превышала 10—20 м, а съемку необходимо было проводить при малой высоте полета (36—50 м). Данная система позволяла также решать некоторые задачи геологического картирования при относительно небольшой мощности перекрывающих отложений.

В канадском вертолетном варианте электроразведочной системы ДИП-ЖК с аппаратурой ДИГЕМ (Digital Helicopter Electro-Magnetic — DHEM) генераторная рамка (горизонтальный диполь) и три взаимно перпендикулярные приемные рамки жестко скреплены друг с другом и размещены в выносной гондоле длиной 9 м, буксируемой вертолетом. По шести каналам регистрируются в цифровой форме действительные и мнимые составляющие электромагнитного поля каждой из рамок. Ввиду относительно невысокого уровня шумов первичного поля данная система обеспечивает относительно высокую глубину исследований.

Дипольное индуктивное профилирование с использованием двух летательных аппаратов

При реализации метода дипольного индуктивного профилирования с использованием двух летательных аппаратов на одном устанавливается источник, а на втором — приемник поля, при этом возможны два варианта (рис. 5.2): кругового вращающегося поля и линейно поляризованного поля.

Электроразведочные системы АДИП

Рис. 5.2. Электроразведочные системы АДИП:

а — по методу вращающегося магнитного поля; б — при линейной поляризации поля; Г — генераторное устройство, И — измерительное устройство; гр, гр15 гр2 и ир1? ир2 — соответственно генераторные и приемные рамки

В варианте кругового вращающегося поля (ДИП-ВМП) на одном самолете устанавливаются две взаимно ортогональные генераторные рамки, ось которых совпадает с линией полета, а на другом, в выпускной гондоле — две взаимно перпендикулярные приемные рамки, плоскости которых параллельны плоскостям генераторных рамок (рис. 5.2, а). При равенстве амплитуд магнитных моментов генераторных рамок результирующий вектор первичного магнитного поля в точках, лежащих на оси полета самолета, несущего генераторные рамки, вращается с угловой скоростью, определяемой частотой возбуждающего поля. Выпускная гондола с приемными рамками, транспортируемая вторым самолетом с помощью трос-кабеля длиной 20—30 м, должна находиться на оси полета первого самолета на расстоянии 300—600 м от него и на высоте 70—100 м от поверхности. При однородной вмещающей среде в приемных рамках наводятся переменные напряжения и1 и и2, комплексные значения которых равны по модулю, но отличаются по аргументу на 90°. Если одно из этих напряжений повернуть в соответствующем направлении на 90° и вычесть из другого, то результирующий сигнал будет равен нулю. Проводящее тело нарушает балансировку, в результате появляется сигнал, амплитуда А и фаза А<р которого соответствуют

где П1, и2 и фр ф2 — соответственно напряжения и фазы, снимаемые с каждой из приемных рамок.

Важным преимуществом ДИП-ВМП является стабильная компенсация первичного поля, которая теоретически не нарушается при изменении расстояния между рамками, а также большой разнос генераторной и приемной рамок, позволяющий увеличить реальную чувствительность и глубинность метода. Основные недостатки — необходимость использования двух самолетов при усложненной их навигации (обычно самолет с измерительной аппаратурой и выпускной гондолой летит первым, т. е. ведущим, а самолет с генераторной аппаратурой — вторым, т. е. ведомым) и трудности создания в реальных условиях строго кругового вращающегося магнитного поля.

Учитывая, что в реальных условиях выдержать соосность источника и приемника поля довольно трудно, используется двойное вращающееся магнитное поле (ДИП-ДВМП). При этом через генераторные рамки пропускается ток двух частот — рабочей и вспомогательной, последняя выбирается таким образом, чтобы аномальные эффекты в ней от проводящих частей разреза были минимальны.

Для реализации двухсамолетного варианта ДИП-ВМП в СССР была разработана и применялась аппаратура ВМП, в которой были реализованы следующие рабочие частоты: 612, 1125 и 2450 Гц. Аппаратура шведской фирмы АВЕМ для реализации аэроварианта ДИП по методу вращающегося магнитного поля в отличие от описанного варианта устанавливается не на двух, а на одном легком самолете и работает на одной фиксированной частоте.

В варианте линейно поляризованного поля (рис. 5.2, б) один самолет несет горизонтальную генераторную рамку, а другой — выпускную гондолу с двумя размещенными в ней приемными рамками. Нормали приемных рамок расположены в плоскости полета Y0Z и наклонены под углом 45° к вертикали. Приемные рамки располагаются так, чтобы их центр находился на оси полета первого самолета. В случае отсутствия проводящего объекта наводимая в приемных рамках ЭДС равна по величине и не имеет сдвига фаз, при появлении проводящего объекта возникают аномалии разностной ЭДС. Системы такого рода опробовались (с горизонтальной и вертикальной генераторными рамками), но в реальных условиях их эффективность была ниже, чем систем, использующих метод вращающегося магнитного поля.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >