3.2. Апаратура і устаткування електророзвідки

Найбільший об'єм електророзвідувальних робіт виконується методами постійного струму. Ці методи застосовуються для практичного вирішення різних геологічних задач. Апаратура і устаткування всіх методів постійного струму од­накові, а методика проведення робіт і область геологічного застосування у різних методів різна.

При електророзвідці постійним струмом використовується стан­дартне устаткування і апаратура, що складається з батарей або генераторів постійного струму, дротів в добрій ізоляції залізних електродів для введення струму в землю і мідних або латунних електродів для вимірювання напруг, що виникають в землі, і апаратури, призначеної для вимірювання напруги на приймальних вимірювальних електродах (MN), і струму, що пропускається в землю через живлячі електроди (АВ).

Для розвідки невеликих глибин (до 300 - 500 м) застосовуються переносні прилади: електророзвідувальні потенціометри (ЕП-1), електронні стрілочні компенсатори (ЕКС-1), авто компенсатори транзисторні електро­розвідувальні (АТЕ-1), апаратура низь­кої частоти (АНЧ-1), вимірники кажучихся опорів (ІКС-50).

В основу пристрою більшості електророзвідувальних приладів покладена компенсаційна схема. Суттєвість компенсаційного способу вимірювання напруг полягає в наступному. В приладі є пристрій, що складається з елемента постійного струму і гальванометра. Якщо до цієї схеми підключити що виміряється на приймальних електродах напругу, то через гальванометр пройде струм. Міняючи повзунковим реостатом опір, можна добитися компенсації, тобто рівність нулю струму. Це стане можливим, якщо струми мають протилежні напрями. Знаючи вели­чину опори і силу струму можна визначити напругу.

Перевага компенсаційного способу полягає в тому, що у момент вимірювання по приймальній лінії не тече струм, і немає падіння напруги на заземленнях, і якість заземлення не впливатиме на результат. Опір заземлення залежно від електричних властивостей ґрунту і глибини забивання електродів міняється в процесі розвідки на різних точ­ках. Якби напруг вимірювалося простим вольтметром, в результати вносилися б помилки оскільки з напруги, що виміряється, вичиталось змінне, невідоме падіння напруг на електродах.

Найпростішим приладом, побудованим по розглянутій вище схемі, є електророзвідувальний потенціометр (ЕП-1). Він складається з власне потенціометра, компенсатора поляризації, компенсатора індукції і вмикача. Потенціометр, є мілівольтметром, може виміряти і силу струму. Для цього у струмковій приставці потенціометра, що підключається в зовнішню живлячу ланцюг, послідовно з нею включено два опори в 0,1 і 0,01 ом, що калібруються. Струм поточний в ланцюзі АВ, може бути визначений по падінню на­пруження на цих опорах. Таким чином, для вимірювання напруги до входу потенціометра підключається приймальна лінія (MN), а при вимірюванні струму - опір, що калібрується на якому вимірюється падіння напруги, пропорційне струму в ланцюзі. Включення струму у живлячі заземлителі і замикання компен­саційного ланцюга потенціометра проводиться ключем одночасно замикання, званим ключем Бодена.

Електророзвідувальний потенціометр влаштований дуже просто у роботі, пристосований до польових робіт, але має однин істотний недолік: при роботі в умовах високих перехідних опорів заземлення приймальних електродів (кам'янистий ґрунт, сухий пісок, мерзлота і т. д.) погрішності вимірювань стають неприпустимо великими. Останніми роками для електророзвідки постійним струмом застосовуються згадані вище електронні прилади. У прин­ципі усі вони засновані на компенсаційній схемі. Проте застосуванню електронних підсилювачів з глибоким негативним зворотним зв'язком компенсація проводиться не уручну, а автоматично. В ЕСЬК-1 і АНЧ-1 підсилювачі зібрані на пальчикових радіолампах, а в АТЕ-1 і ІКС-50 на транзисто­рах (напівпровідникових тріодах). Завдяки таким схемам прибори є мілівольтметрами, але мають переваги компенсаторів.

Як і в ЕП-1, в цих приладах є устрій, дозволяючи включати їх по схемі амперметра що необхідне для вимірювання струму в живлячій лінії. У порівнянні з ЕП-1 електронні прилади є більш універсальними і можуть працювати в будь-яких умовах заземлення. У них більше чутливість, простіше і швидше виробництво вимірів. В АНЧ-1 і ІКС-50, крім того робота проводиться на змінному струмі низької частоти (20 гц), що дозволяє позбутися поляризації електродів і від електричних перешкод. Разом з тим влаштовані вони значно складніше, ніж ЕП-1, і менш пристосовані до польових робіт.

Для розвідки великих глибин, коли необхідно вводити то­ки великої сили, застосовуються електророзвідувальні станції різних марок. Роботи проводяться електро­розвідувальними станціями: ЕРС-23; ЕРС-16,5; ЕРСУ-61; ВП-59; ВП-64 і ін., змонтованими як правило, на двох автомаши­нах. Електророзвідувальні станції ЕРС-23 і ЕРСУ-61 змонтовані на вантажних автомашинах типу ГАЗ-51 і ГАЗ-63, електро­розвідувальні ЕРС-16,5; ВП-59; ВП-64 встановлені на легкових автомашинах типу ГАЗ-69 або УАЗ-450.

На одній автомашині електророзвідувальної станції, що зветься генераторною групою, розташовано один або два генератори постійного струму, що вводиться в землю через живлячі електроди. На іншій автомашині званою вимірювальною або польовою лабораторією, розташована апаратура, призначена для вимірювання напруг на приймальних електродах.

Обертання рото­рів генераторів проводиться від двигуна автомобіля через; спеціальну коробку відбору потужності і додатковий кардан. З кожного генератора можна зняти напругу до 500 в, при струмі до 25 а. Включення і виключення таких могутніх струмів виконується за допомогою електромагнітних реле-контакторів. Окрім то­го в генераторній групі змонтовані прилади і пристрої для контролю, регулювання і вимірювання струму.

У вимірювальних лабораторіях встановлені електророзвідоч­ні осцилографи (ЕПО-5, ЕПО-7 і ін.). Запис ве­личин напруг, що виміряються, ведеться автоматично на фотопапері за допомогою дзеркальних гальванометрів. Окрім робочих імпульсів на фотоосцилограмі записуються градуйовані імпульси, необхідні для визначення ціни розподілу вимірювального ланцюга осцилографа при даному опорі заземлення приймальної лінії. В лабораторії встановлені прилади і пристрої для контролю роботи осцилографа, посилення прийнятих сигналів і прояву осцилограм.