Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень
Формула / Реферат
1. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень, який містить передавальну рамкову антену та передавач радіохвиль, що розташовані на першій опорі, приймальну антену та приймач радіохвиль, що розташовані на другій опорі, який відрізняється тим, що додатково містить приймальну феритову антену, приймальна антена складаєтьсяіз приймальної рамкової антени та штирової антени.
2. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за пунктом 1, який відрізняється тим, що приймач радіохвиль виконаний таким, що містить канал для вимірювання підсумованого сигналу, який отриманий складанням сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени, та канал для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени.
3. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за пунктом 1, який відрізняється тим, що додатково містить другий приймач радіохвиль, який призначений для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени, приймач радіохвиль виконаний таким, що здійснює вимірювання підсумованого сигналу, який отриманий складанням сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени.
4. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 2-3, який відрізняється тим, що приймач радіохвиль додатково містить принаймні один підсумовувальний елемент, який складає сигнал із приймальної рамкової антени та сигнал із штирової антени таким чином, що діаграма спрямованості приймальної антени у горизонтальній площині має форму кардіоїди.
5. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 2-3, який відрізняється тим, що додатково містить принаймні один підсумовувальний елемент, який розташований на першій опорі та призначений для складання сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени таким чином, що діаграма спрямованості приймальної антени у горизонтальній площині має форму кардіоїди.
6. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 2-5, який відрізняється тим, що додатково містить вимірювач різниці фаз між підсумованим сигналом, який отриманий складанням сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени, та сигналом із приймальної феритової антени.
7. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 1-6, який відрізняється тим, що приймальна феритова антена розташована відносно приймальної рамкової антени таким чином, що корпус приймальної феритової антени та корпус приймальної рамкової антени розташовані в умовних площинах, які є паралельними або співпадають.
8. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 1-7, який відрізняється тим, що приймальна феритова антена розташована на другій опорі.
9. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 1-8, який відрізняється тим, що додатково містить третю опору, приймальна феритова антена розташована на третій опорі.
10. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 1-9, який відрізняється тим, що принаймні одна із першої опори, другої опори або третьої опори виконана рухомою або пересувною.
Текст
Реферат: Винахід належить до приладів, призначених для проведення геофізичних досліджень, а саме, до приладів для дослідження ґрунтових масивів за допомогою електромагнітних хвиль. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень містить передавальну рамкову антену та передавач радіохвиль, що розташовані на першій опорі, приймальну антену та приймач радіохвиль, що розташовані на другій опорі, причому приймальна антена складається із приймальної рамкової антени та штирової антени, приймальну феритову антену. Виконання приймальної антени у вигляді системи із двох антен (приймальної рамкової антени та штирової антени) приводить до утворення односпрямованої приймальної антени із діаграмою спрямованості у горизонтальній площині у формі кардіоїди, що у свою чергу в умовах проведення геофізичних досліджень у місті відповідно зменшує вплив наземних та підземних об'єктів на результати вимірювання та підвищує точність вимірювання UA 102848 C2 (12) UA 102848 C2 UA 102848 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до приладів, призначених для проведення геофізичних досліджень, а саме, до приладів для дослідження ґрунтових масивів за допомогою електромагнітних хвиль. Геофізичні дослідження ґрунтових масивів проводять під час проведення інженерногеологічних розвідувань для визначення структури ґрунтових масивів та складання висновків щодо придатності ділянки ґрунтового масиву для будівництва споруд та будинків, для визначення небезпечних зон у ґрунтових масивах, наприклад пошуку ліній ковзання зсувних ґрунтів, пошуку порожнеч техногенного або природного походження, для визначення наявності обводнених ґрунтовими водами горизонтів у ґрунтовому масиві тощо. Одним із методів геофізичного дослідження ґрунтових масивів є метод дослідження структури ґрунтових масивів за допомогою електромагнітних хвиль. Прилади, які використовують для дослідження структури об'єктів за допомогою електромагнітних хвиль, називають радіохвильовими структуроскопами. Сам метод дослідження структури ґрунтових масивів за допомогою електромагнітних хвиль почав розвиватись ще у 60-х роках XX сторіччя. Застосування радіохвильових структуроскопів для геофізичних досліджень ґрунтових масивів почало набувати широкого вжитку приблизно двадцать років тому. Принцип роботи радіохвильових структуроскопів для геофізичних досліджень заснований на створенні у певній точці поверхні ділянки грунтового масиву первинного електромагнітного поля, яке проходить через ґрунтовий масив з утворенням вторинного електромагнітного поля, та наступну фіксацію параметрів вторинного електромагнітного поля у певних точках поверхні ділянки грунтового масиву. Радіохвильові структуроскопи для геофізичних досліджень можуть бути різними за виконанням, але переважно вони містять такі основні елементи як передавальна антена, передавач радіохвиль, приймальна антена та приймач радіохвиль. Так, відомий радіохвильовий структуроскоп (опис винаходу до патенту РФ RU2328021 С2, опубл. 27.06.2008), що містить передавальну рамкову антену та передавач радіохвиль, що розташовані на першій опорі, приймальну антену, антену просторової орієнтації, приймач радіохвиль та вимірювач сигнала від антени просторової орієнтації, що розташовані на другій опорі. Передавальна рамкова антена та передавач радіохвиль створюють первинне електромагнітне поле. Як приймальну антену використовують приймальну рамкову антену - використання рамкових антен в радіохвильових структруроскопах для геофізичних досліджень як передавальної та приймальної антен є класичним варіантом виконання радіохвильових структруроскопів для геофізичних досліджень. Передавальну рамкову антену та приймальну антену розташовують у просторі взаємно так, щоб вони розташовувались у перпендикулярних умовних площинах, причому найчастіше корпус передавальної антени розташовують у вертикальній умовній площині і корпус приймальної антени розташовують у горизонтальній умовній площині. Це пов'язано із тим, що електромагнітне поле має так звані магнітні та електричні складники електромагнітного поля, і особливість проходження електромагнітних хвиль через ґрунтові масиви призводить до того, що найбільш інформативним складником вторинного електромагнітного поля є вертикальний магнітний складник вторинного електромагнітного поля (який позначають Н2), а зазначене раніш просторове розташування передавальної антени та приймальної антени дозволяє вимірювати саме амплітуду вертикального магнітного складника вторинного електромагнітного поля. Геофізичне дослідження здійснюють таким чином: на поверхні ділянки грунтового масиву вибирають пару точок, в яких розташовують передавальну рамкову антену із передавачем радіохвиль та приймальну антену із приймачем радіохвиль, вимірюють рівень сигналу із приймальної антени, потім на підставі результатів вимірювань роблять графіки залежностей значення сигналу із приймальної антени від координат точок вимірювання та здійснюють інтерпретацію отриманих графіків. Інтерпретація отриманих графіків це візуальне виявлення на графіку точок максимуму, точок мінімуму, точок перегину - у цих точках відбувається зміна структури грунтового масиву. Недоліком відомого пристрою є низька точність вимірювання у деяких складних умовах проведення геофізичних досліджень, наприклад при проведенні геофізичних досліджень в умовах міста, де багато джерел електромагнітних полей штучного походження, а також можлива наявність у вторинному електромагнітному полі, яке сприймається приймальною антеною, так званої "паразитної складової", яка не містить корисної інформації про ґрунтовий масив між точками розташування передавальної рамкової антени та приймальної антени. Наявність паразитної складової у вторинному електромагнітному полі пов'язана із тим, що діаграма спрямованості приймальної рамкової антени має у горизонтальній площині вигляд цифри "8", тобто зона прийому електромагнітного поля приймальною рамковою антеною складається із двох симетрично розташованих у просторі частин, які на діаграмі спрямованості 1 UA 102848 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 приймальної рамкової антени називають плечима. Тому приймальна рамкова антена є двоспрямованою антеною. При здійсненні геофізичних досліджень ґрунтових масивів за допомогою радіохвильового структуроскопа обов'язковою умовою є визначена взаємна орієнтація передавальної рамкової антени та приймальної рамкової антени - корпус передавальної рамкової антени повинен бути розташований так, щоб умовна вертикальна площина, в якій розташований корпус передавальної рамкової антени, проходив через центр симетрії корпусу приймальної рамкової антени, корпус приймальної рамкової антени повинен бути розташований так, щоб одне із пліч діаграми спрямованості приймальної рамкової антени було спрямоване на корпус передавальної рамкової антени. При такому взаємному розташуванні передавальної рамкової антени та приймальної рамкової антени, вектор максимального значення напруженості прийому електромагнітного поля одного із пліч на діаграмі спрямованості приймальної рамкової антени буде спрямований точно на корпус передавальної рамкової антени - таке плече на діаграмі спрямованості приймальної рамкової антени буде називатись ближнім плечем приймальної рамкової антени (так як розташоване ближче до передавальної рамкової антени). Відповідно друге плече приймальної рамкової антени буде називатись дальнім плечем приймальної рамкової антени. При проведенні геофізичних досліджень у місті можливий випадок, коли приймальна рамкова антена може знаходитись неподалік від якоїсь будівлі або споруди таким чином, що будівля або споруда можуть потрапити, відповідно до діаграми спрямованості приймальної рамкової антени, у зону дальнього плеча приймальної рамкової антени. Будівля або споруда можуть створювати електромагнітне поле, яке теж буде прийматись приймальною рамковою антеною, і відповідно, сигнал із приймальної рамкової антени буде мати складову, що утворена ґрунтовим масивом, так і паразитну складову, що утворена будівлею або спорудою. У цьому випадку інтерпретація отриманих графіків залежностей значення сигналу із приймальної рамкової антени від координат точок вимірювання може дати похибки стосовно змін структури ґрунтового масиву або призвести до невірних висновків. Крім того, вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени дає у результаті інформацію тільки про зміну структури ґрунтового масиву у просторі, але не дає можливість визначити чим саме спричинено зміну структури ґрунтового масиву: зміна сигналу із приймальної рамкової антени може бути спричинена як наявністю порожнечі в ґрунтовому масиві, так і внаслідок зміни обводненості ґрунту, тобто отримані дані не дають повної інформації про будову ґрунтового масиву та його ґрунтові прошарки. Для отримання інформації щодо будови грунтового масиву доводиться додатково здійснювати буріння свердловин для відбору проб ґрунту у ґрунтовому масиві та співставляти результати проб ґрунту із отриманими графіками. Задачею винаходу є удосконалення радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень шляхом введення нових елементів. Задача вирішується радіохвильовим структуроскоп для геофізичних досліджень, який містить передавальну рамкову антену та передавач радіохвиль, що розташовані на першій опорі, приймальну антену та приймач радіохвиль, що розташовані на другій опорі, причому приймальна антена складається із приймальної рамкової антени та штирової антени, приймальну феритову антену. Крім того, приймач радіохвиль може бути виконаний таким, що містить канал для вимірювання підсумованого сигналу, який отриманий складанням сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени, та канал для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени. Крім того, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може містити другий приймач радіохвиль, який призначений для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени, приймач радіохвиль виконаний таким, що здійснює вимірювання підсумованого сигналу, який отриманий складанням сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени. Крім того, приймач радіохвиль може містити принаймні один підсумовувальний елемент, який складає сигнал із приймальної рамкової антени та сигнал із штирової антени таким чином, що діаграма спрямованості приймальної антени у горизонтальній площині має форму кардіоїди. Крім того, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може містити принаймні один підсумовувальний елемент, який розташований на першій опорі та призначений для складання сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени таким чином, що діаграма спрямованості приймальної антени у горизонтальній площині має форму кардіоїди. Крім того, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може містити вимірювач різниці фаз між підсумованим сигналом, який отриманий складанням сигналу із 2 UA 102848 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени, та сигналом із приймальної феритової антени. Крім того, приймальна феритова антена може бути розташована відносно приймальної рамкової антени таким чином, що корпус приймальної феритової антени та корпус приймальної рамкової антени розташовані в умовних площинах, які є паралельними або співпадають. Крім того, приймальна феритова антена може бути розташована на другій опорі. Крім того, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може містити третю опору, на якій розташована приймальна феритова антена. Крім того, принаймні одна із першої опори, другої опори або третьої опори може бути виконана рухомою або пересувною. Технічний результат, який досягається винаходом: виконання приймальної антени у вигляді системи із двох антен (приймальної рамкової антени та штирової антени) приводить до утворення односпрямованої приймальної антени із діаграмою спрямованості у горизонтальній площині у формі кардіоїди, що у свою чергу в умовах проведення геофізичних досліджень у місті відповідно зменшує вплив наземних та підземних об'єктів на результати вимірювання та підвищує точність вимірювання; наявність двох приймальних антен (приймальної рамкової антени та приймальної феритової антени), наявність приймача, що містить канал для вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени та канал для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени, або наявність двох приймачів радіохвиль дозволяє здійснити вимірювання двох сигналів та підвищити точність вимірювання параметрів вторинного електромагнітного поля; взаємне розташування приймальної рамкової антени та приймальної феритової антени, при якому приймальна феритова антена розташована відносно приймальної рамкової антени таким чином, що корпус приймальної феритової антени та корпус приймальної рамкової антени розташовані в умовних площинах, які є паралельними або співпадають, є найбільш оптимальним у переважній більшості випадків геофізичних досліджень, так як дозволяє вимірювати значення такого складника первинного електромагнітного поля як його горизонтальний магнітний складник (який позначають Ну) та значення такого складника первинного електромагнітного поля як його горизонтальний електричний складник (який позначають ); наявність вимірювача різниці фаз між підсумованим сигналом, який отриманий складанням сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени, та сигналом із феритової антени дозволяє отримати додаткову інформацію для визначення складників ґрунтового масиву та зменшити об'єми робіт додаткових геологічних досліджень ґрунтового масиву або звести їх до мінімуму у випадку наявності результатів раніш проведених геологічних досліджень. Зв'язок нових суттєвих ознак у винаході із заявленим технічним результатом пояснюється далі за допомогою креслень. Фіг. 1 - діаграма спрямованості приймальної рамкової антени та діаграма спрямованості штирової антени. Фіг. 2 - діаграма спрямованості приймальної антени радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень. Фіг. 3 - загальний вигляд радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень. Нові суттєві ознаки у винаході мають наступний зв'язок із заявленим технічним результатом. Приймальна антена радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень виконана такою, що складається із двох антен - із приймальної рамкової антени та штирової антени. Штировою антеною називають антену у вигляді штиря, який розташований вертикально (або майже вертикально із невеликим кутом до вертикалі) та виконаний із металевого матеріалу (наприклад, із суцільного металевого прута або із металевих трубок). Таку антену у літературі ще називають вертикальною антеною. Приймальна рамкова антена (11) (показано на фіг. 1) має діаграму спрямованості (12) (показано на фіг. 1) у горизонтальній площині у вигляді цифри "8", тобто ця антена є двоспрямованою антеною. Штирова антена, яка розташована поруч із передавальною рамковою антеною (на фіг. 1 не показана), має діаграму спрямованості (13) (показано на фіг. 1) у горизонтальній площині у формі кола, тобто ця антена є всеспрямованою антеною. У випадку розташування рядом двох зазначених антен (приймальної рамкової антени та штирової антени) їхні діаграми спрямованості, що показують прийом електромагнітного поля, будуть складатися з утворенням результуючої діаграми спрямованості - тобто система із двох антен, приймальної рамкової антени та штирової антени, працює як єдине ціле, як одна приймальна антена. Діаграма спрямованості такої приймальної антени є результуючою діаграмою спрямованості приймальної рамкової антени та штирової антени. Якщо сигнали, які сприймають із приймальної рамкової антени та штирової антени, підсумувати між собою певним 3 UA 102848 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 чином по амплітуді, діаграма спрямованості приймальної антени у горизонтальній площині буде мати має форму кардіоїди - форму такої діаграми спрямованості показано на фіг.2 фігурою (14). Приймальна антена із діаграмою спрямованості у горизонтальній площині у формі кардіоїди є односпрямованою антеною, тобто прийом приймальної антени спрямований в один бік. При здійсненні геофізичних досліджень ґрунтових масивів за допомогою даного винаходу обов'язковою умовою є визначена взаємна орієнтація передавальної рамкової антени та приймальної антени радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень - корпус передавальної рамкової антени повинен бути розташований так, щоб вектор максимального значення напруженості електромагнітного поля передавальної антени (який відповідає максимуму значення напруженості електромагнітного поля на кардіоїді діаграми спрямованості) був спрямований точно на центр симетрії приймальної рамкової антени. Зону на поверхні грунтового масиву, яка знаходиться на певній відстані відносно приймальної антени на боці, протилежному від напрямку на передавальну рамкову антену, можна назвати умовно "мертвою зоною приймальної антени". Об'єкти, які будуть знаходитись у мертвій зоні приймальної антени, будуть знаходитись поза зоною прийому приймальної антени, і відповідно, не будуть впливати на сигнал із приймальної антени. У випадку, коли при проведенні геофізичних досліджень передавальна антена радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень буде знаходитись неподалік від якоїсь будівлі або споруди таким чином, що будівля або споруда потрапляє у мертву зону приймальної антени, будівля або споруда не будуть впливати на сигнал із приймальної антени і відповідно, не будуть вносити вклад у сигнал приймальної антени. У цьому сигнал із приймальної антени буде мати тільки складову, що утворена ґрунтовим масивом, що відповідно підвищує точність вимірювання при здійсненні геофізичних досліджень в умовах міста або в інших складних умовах. Для того, щоб діаграма спрямованості приймальної антени мала форму кардіоїди, і причому кардіоїди правильної форми, необхідно, щоб було правильним складанням сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени - сигнали повинні бути приблизно однаковими за амплітудою. Можливий варіант здійснення радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень, коли приймальна рамкова антена та штирова антена підключаються безпосередньо до приймача радіохвиль, і приймач радіохвиль містить підсумовувальний елемент (або підсумовувальні елементи), який складає сигнал із приймальної рамкової антени та сигнал із штирової антени таким чином, що діаграма спрямованості приймальної антени у горизонтальній площині має форму кардіоїди. Як підсумовуальний елемент може бути використаний, наприклад, трансформатор. Як підсумовувальний елемент передавача радіохвиль можуть бути також використані пристрій (або пристрої) будь-якого відомого схемотехнічного рішення у вигляді окремого елемента (наприклад блока, мікросхеми тощо), або у вигляді електричного кола. За іншим варіантом здійснення радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може містити підсумовувальний елемент (або елементи), який розташований на першій опорі та призначений для складання сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени таким чином, що діаграма спрямованості приймальної антени у горизонтальній площині має форму кардіоїди. За цим варіантом виконання радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень, приймальна рамкова антена та штирова антена підключаються до приймача радіохвиль через підсумовувальний елемент для складання сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени. Як підсумовуальний елемент може бути використаний, наприклад, трансформатор. Як підсумовувальний елемент передавача радіохвиль можуть бути також використані пристрій (або пристрої) будь-якого відомого схемотехнічного рішення у вигляді окремого елемента (наприклад блока, мікросхеми тощо), або у вигляді електричного кола. Вимірювання параметрів вторинного електромагнітного поля у радіохвильовому структуроскопі для геофізичних досліджень здійснюють за допомогою приймальної та феритової антени. Приймальна рамкова антена має властивості магнітного диполя. Феритова антена має властивості як магнітного диполя, так і властивості електричного диполя. Тому феритова антена, яка розташована у горизонтальній площині, дозволяє здійснювати вимірювання амплітуди таких складників первинного електромагнітного поля, як його горизонтальний магнітний складник (Ну) та горизонтальний електричний складник (Ее). При здійсненні геофізичних досліджень здійснюють вимірювання двох сигналів із двох антен та отримують два графіки залежностей значення сигналів із приймальної антени та із феритової антени від координат точок вимірювання. Інтерпретація отриманих двох графіків дозволяє 4 UA 102848 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 більш точно визначити точки зміни структури у грунтовому масиві, особливо у випадку проведення геофізичних досліджень у містах та інших складних геологічних умовах. Зміна різниці фаз між підсумованим сигналом із приймальної антени та сигналом із феритової антени буде різною в залежності від того, який складник ґрунтового масиву спричинив зміну структури ґрунтового масиву - для випадку наявності порожнечі у ґрунтовому масиві і для випадку наявності обводнених горизонтів у ґрунтовому масиві зміна різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із приймальної феритової антени буде зовсім різною за характером. Тому вимірювання різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із феритової антени дозволяє отримати третій графік, інтерпретація якого у сукупності із графіками значень сигналів із приймальної рамкової антени та приймальної феритової антени дозволяє зробити висновки щодо можливих складників структури ґрунтового масиву. На фігурі 3 показаний як приклад один із можливих варіантів виконання радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень. У цьому варіанті радіохвильовий структуроскоп містить пересувну першу опору, яку виконано у вигляді штатива (3), та пересувну другу опору, яку виконано у вигляді штатива (9). На штативі (3) знаходяться передавальна рамкова антена (1), яка просторово розташована так, що корпус передавальної рамкової антени знаходиться у вертикальній умовній площині та передавач радіохвиль (2). Передавальна рамкова антена підключена до передавача радіохвиль. На штативі (9) знаходяться приймальна рамкова антена (4), яка просторово розташована так, що корпус приймальної рамкової антени знаходиться у горизонтальній умовній площині, штирова антена (10), приймальна феритова антена (5), приймач радіохвиль (7), вимірювач різниці фаз між підсумованим сигналом із приймальної антени та сигналом із феритової антени (8). Приймач радіохвиль містить підсумовувальні пристрої, які складають сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени - для того щоб діаграма спрямованості приймальної антени у горизонтальній площині мала форму правильної кардіоїди. За іншим варіантом виконання радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень можливе використання підсумовувальних пристроїв, які розташовані на другій опорі поруч із приймачем радіохвиль та на які подається сигнал від приймальної рамкової антени та штирової, при цьому підсумований сигнал подається на приймач радіохвиль. Феритова антена (5) виконана у вигляді феритового стержня, на якому розміщена контурна обмотка (не показано). Феритова антена (5) знаходиться вище приймальної рамкової антени (4) і розташована просторово так, що корпус приймальної феритової антени знаходиться у горизонтальній умовній площині. Таке взаємне розташування феритової антени та приймальної рамкової антени (коли обидві антени розташовані горизонтально) є найбільш оптимальним для одночасного вимірювання таких складників вторинного електромагнітного поля як вертикальний магнітний складник, горизонтальний магнітний складник та горизонтальний електричний складник із вертикальною поляризацією, у випадку проведення геофізичних досліджень ґрунтового масиву із горизонтальною поверхнею ділянки. Зрозуміло, що феритова антена може бути розташована як вище або нижче по відношенню до приймальної рамкової антени, так і в одній умовній площині із нею. В залежності від характеру рельєфу поверхні ділянки грунтового масиву можливі інші варіанти розташування феритової антени по відношенню до приймальної рамкової антени наприклад, у випадку похилої поверхні грунтового масиву доцільно розташовувати феритову антену теж під нахилом до горизонтальної площини. Крім того, можливий інший варіант розташування феритової антени на опорі, коли приймальна антена розташована на другій опорі і феритова антена розташована на третій опорі. Такий варіант доцільний, коли для прискорення проведення геофізичних досліджень вимірювання сигналу із приймальної антени та сигналу із феритової антени здійснюють окремо - спочатку здійснюють вимірювання сигналу із приймальної антени у певних точках на поверхні ділянки ґрунтового масиву, визначають в яких точках сигнал із приймальної антени має зниження або підвищення рівня сигналу, і потім здійснюють вимірювання сигналу із феритової антени тільки у цих визначених точках. Для даного прикладу виконання радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень приймач радіохвиль виконаний таким, що містить два каналу вимірювання - канал для вимірювання підсумованого сигналу із приймальної антени та канал для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени. Під каналом розуміється будь-яке схемотехнічне рішення у вигляді окремого елемента (наприклад блока, мікросхеми тощо), або електричного ланцюга, яке дозволяє здійснювати вимірювання сигналу. 5 UA 102848 C2 5 10 15 20 Для описаного раніше випадку, коли приймальна антена та феритова антена знаходиться відповідно на другій опорі та на третій опорі, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може містити два приймачі радіохвиль - один приймач радіохвиль призначений для вимірювання підсумованого сигналу із приймальної антени, другий приймач радіохвиль призначений для вимірювання сигналу із феритової антени. Як приймач радіохвиль може бути використане будь-яке відоме рішення, яке дозволяє здійснювати вимірювання сигналу із приймальної антени та із феритової антени. Як вимірювач різниці фаз між підсумованим сигналом із приймальної антени та сигналом із феритової антени може бути використане будь-яке відоме рішення, яке дозволяє здійснювати вимірювання різниці фаз між двома сигналами та може підключатися або безпосередньо до приймальної антени та феритової антени, або до приймача чи приймачів радіохвиль. Для фахівця зрозуміло, що можливий також варіант виконання радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень, в якому немає вимірювача різниці фаз між підсумованим сигналом із приймальної антени та сигналом із феритової антени. Як перша опори, друга опори та третя опори може бути використана будь-яка опора, яка є рухомою або пересувною. Така властивість опори необхідна для переміщення радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень по поверхні ділянки ґрунтового масиву. Як пересувна опора може бути використаний, наприклад, такий пристрій як штатив. Як рухома опора може бути використаний, наприклад, такий пристрій як візок, автомобіль, автомобільний причіп. Наведені приклади та варіанти виконання винаходу лише ілюструють винахід, але не обмежують його. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень, який містить передавальну рамкову антену та передавач радіохвиль, що розташовані на першій опорі, приймальну антену та приймач радіохвиль, що розташовані на другій опорі, який відрізняється тим, що додатково містить приймальну феритову антену, приймальна антена складається із приймальної рамкової антени та штирової антени. 2. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за пунктом 1, який відрізняється тим, що приймач радіохвиль виконаний таким, що містить канал для вимірювання підсумованого сигналу, який отриманий складанням сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени, та канал для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени. 3. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за пунктом 1, який відрізняється тим, що додатково містить другий приймач радіохвиль, який призначений для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени, приймач радіохвиль виконаний таким, що здійснює вимірювання підсумованого сигналу, який отриманий складанням сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени. 4. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 2-3, який відрізняється тим, що приймач радіохвиль додатково містить принаймні один підсумовувальний елемент, який складає сигнал із приймальної рамкової антени та сигнал із штирової антени таким чином, що діаграма спрямованості приймальної антени у горизонтальній площині має форму кардіоїди. 5. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 2-3, який відрізняється тим, що додатково містить принаймні один підсумовувальний елемент, який розташований на першій опорі та призначений для складання сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени таким чином, що діаграма спрямованості приймальної антени у горизонтальній площині має форму кардіоїди. 6. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 2-5, який відрізняється тим, що додатково містить вимірювач різниці фаз між підсумованим сигналом, який отриманий складанням сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із штирової антени, та сигналом із приймальної феритової антени. 7. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 1-6, який відрізняється тим, що приймальна феритова антена розташована відносно приймальної рамкової антени таким чином, що корпус приймальної феритової антени та корпус приймальної рамкової антени розташовані в умовних площинах, які є паралельними або співпадають. 8. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 1-7, який відрізняється тим, що приймальна феритова антена розташована на другій опорі. 6 UA 102848 C2 5 9. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 1-8, який відрізняється тим, що додатково містить третю опору, приймальна феритова антена розташована на третій опорі. 10. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пунктів 1-9, який відрізняється тим, що принаймні одна із першої опори, другої опори або третьої опори виконана рухомою або пересувною. 7 UA 102848 C2 8 UA 102848 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюRadio-wave structure-scope for geophysical investigations
Автори англійськоюKudelia Anatolii Mykhailovych
Назва патенту російськоюРадиоволновой структуроскоп для геофизических исследований
Автори російськоюКуделя Анатолий Михайлович
МПК / Мітки
МПК: G01V 3/12
Мітки: структуроскоп, досліджень, радіохвильовий, геофізичних
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/11-102848-radiokhvilovijj-strukturoskop-dlya-geofizichnikh-doslidzhen.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень</a>
Попередній патент: Пестицидна водна суспензійна композиція і способи зниження в’язкості і здатності до піноутворення вказаної композиції
Наступний патент: Спосіб довготривалого лікування ендометріозу і фіброми матки
Випадковий патент: Рисунок протектора підвищеної прохідності