ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ ЗОНД

Полезная модель относится к геофизике, в частности к устройствам для рабочего перемещения геофизических антенн, и может быть использована, например, для индукционных электромагнитных зондирований верхней части разреза, в том числе в сканирующих электроразведочных системах.
Известно устройство для рабочего перемещения антенн геофизического радиолокатора (авт. свидетельство СССР №1832960, G 01 V 13/00). Устройство содержит диэлектрическую подложку, выполненную в виде поддонов круглой формы с плоскими днищами. Стенки поддонов выполнены коническими и имеют отбортовку с отверстиями для крепления тяжей и тяг. На внутренней стороне днищ поддонов расположены выступы для фиксации положения установленных в поддонах антенн. В передней полуокружности переднего по направлению движения поддона закрепляются концы тяжей, к которым прикладывается усилие при перемещении устройства в процессе работы. На одном из тяжей предусмотрено крепление кабеля, соединяющего антенну с аппаратурой радиолокатора. К недостаткам данного технического решения следует отнести недостаточно высокую производительность, а также невозможность использования устройства для проведения геофизических подповерхностных зондирований при проведении изыскательских и геологоразведочных работ до глубин в несколько десятков метров для реальных проводящих сред, в виду конструктивного ограничения размера и соответственно магнитного момента излучающей антенны, равного произведению площади антенны на количество витков и силу тока в антенне.
Наиболее близким к патентуемому является геофизический зонд (устройство для рабочего перемещения геофизических антенн), содержащий диэлектрическую подложку, снабженную средствами для закрепления антенн, буксировочных тросов и электрического
кабеля, соединяющего антенны с генераторной и измерительной аппаратурой, при этом диэлектрическая подложка выполнена в виде повторяющего форму контура антенны надувного каркаса, на поверхности которого укреплены излучающая и/или приемная антенны (патент РФ №2194294, G 01 V 13/00).
К недостаткам данного технического решения следует отнести сложность конструкции, высокий вес, большие габариты, что затрудняет проведение геофизических работ в сложных полевых условиях.
Задачей полезной модели является конструктивное упрощение геофизического зонда.
Техническим результатом полезной модели является создание геофизического зонда, обеспечивающего проведение инженерно-геофизических изысканий, поисковых и оценочных исследований для небольших глубин в труднопроходимых условиях, с возможностью оперативного, ручного перемещения антенн на местности.
Поставленная задача решается за счет того, что в геофизическом зонде, содержащем диэлектрическую подложку, снабженную средствами для закрепления антенн и электрического кабеля, соединяющего антенны с генераторной и измерительной аппаратурой, при этом диэлектрическая подложка выполнена в виде повторяющего форму контура антенны надувного каркаса, на поверхности которого укреплены генераторная и приемная антенны, согласно полезной модели, надувной каркас включает внутреннюю, воздухонепроницаемую камеру, снабженную внешней оболочкой, имеет вытянутую в направлении движения квазипрямоугольную конфигурацию и выполнен с избыточным относительно атмосферного давлением, обеспечивающим жесткость надувной конструкции при ее перемещении.
При этом преимущественно давление внутри надувного каркаса составляет 0,5-1 атм.
На чертеже схематически представлен общий вид устройства согласно полезной модели.
Геофизический зонд содержит вытянутый в направлении движения диэлектрический надувной каркас 1, квазипрямоугольной формы (приближенной к прямоугольнику), включающий воздухонепроницаемую, высокопрочную внутреннюю камеру 2, снабженную внешней оболочкой 3. На внешней оболочке 3 укреплены, например, с помощью застежек типа «репейник» (не показаны) генераторная и приемная антенны 4, 5, соответственно. Для перемещения на местности внешняя оболочка 3 геофизического зонда снабжена ручками 6. С помощью электрического кабеля 7 антенны 4 и 5 связаны с генераторной и измерительной аппаратурой (не показана). Надувной каркас 1 снабжен клапаном 8 для подачи и удержания воздуха и контрольным клапаном 9.
По сравнению с другими конфигурациями, выполнение надувного каркаса 1 указанной формы обеспечивает его прохождение по зауженным участкам траектории съемки, например, по густо залесенной местности, по сейсмическим профилям в лесу, при работах в пределах городских застроек и т.п.
Внутренняя камера 2 надувного каркаса 1 выполнена из высокопрочного диэлектрического материала, полиуретана. Внешняя оболочка 3 - из износостойкого воздухонепроницаемого материала, например "FERRARI-905", склеенного в воздухонепроницаемую конструкцию полиуретановым клеем. Антенны 4 и 5 могут быть выполнены, например, из проводов типа ГПМП, БПВЛ.
Геофизический зонд согласно полезной модели работает следующим образом.
Надувной каркас 1, находящийся до прибытия на место работ, в собранном виде (без заполнения воздухом внутреннего объема) раскладывают на исследуемой поверхности земли. К клапану 8 подключают компрессор (не показан) и заполняют каркас 1 воздухом до тех пор, пока материал пневматической конструкции под действием избыточного давления не примет заданную объемную форму. Экспериментально
2
установлено, что при размерах каркаса 1, необходимых для охвата площади в 15 м, избыточное, относительно атмосферного, давление в конструкции для сохранения ее жесткости при эксплуатации должно составлять не менее (0,5-1 атм.). Контроль давления осуществляют при помощи манометра (не показан), который подсоединяют к контрольному клапану 9. Затем подачу воздуха прекращают и компрессор отключают. На поверхности зонда по его внешней оболочке 3 укладывают генераторную 4 и приемную 5 антенны, выполненные в виде одно- или многовитковых контуров. С помощью кабеля 7 указанные антенны 4, 5 подсоединяют к соответствующей аппаратуре.
Собранный таким образом геофизический зонд готово к использованию.
Используя ручки 6, геофизический зонд перемещают по исследуемой площади по заданным профилям-траекториям.
Геофизический зонд согласно полезной модели, за счет использования надувной конструкции с высоким избыточным давлением до 1 атм., имеет малый вес и габариты, удобен в различных условиях в эксплуатации, обеспечивает высокую локальность геофизических зондирований и производительность полевых работ.