Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень

1. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень, який містить передавальну рамкову антену та передавач радіохвиль, що розташовані на першій опорі, приймальну рамкову антену та приймач радіохвиль, що розташовані на другій опорі, який відрізняється тим, що додатково містить приймальну феритову антену. 2. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за пунктом 1, який відрізняється тим, що приймач радіохвиль виконаний таким, що містить канал для вимірювання сигналу із приймальної рамкової 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. 4. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пп. 1-3, який відрізня U 2 (19) 1 3 Радіохвильові структуроскопи для геофізичних досліджень можуть бути різними за виконанням, але переважно вони містять такі основні елементи як передавальна рамкова антена, передавач радіохвиль, приймальна рамкова 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 рамкову антену, антену просторової орієнтації, приймач радіохвиль та вимірювач сигналу від антени просторової орієнтації, що розташовані на другій опорі. Передавальну рамкову антену та приймальну рамкову антену розташовують у просторі взаємно так, щоб вони розташовувались у перпендикулярних умовних площинах, причому найчастіше корпус передавальної рамкової антени розташовують у вертикальній умовній площині і корпус приймальної рамкової 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 Hz), a зазначене раніш просторове розташування передавальної рамкової антени та приймальної рамкової антени дозволяє вимірювати саме амплітуду вертикального магнітного складника вторинного електромагнітного поля. Геофізичне дослідження здійснюють таким чином: на поверхні ділянки ґрунтового масиву вибирають точки, в яких розташовують передавальну рамкову антену із передавачем радіохвиль та приймальну рамкову антену із приймачем радіохвиль, вимірюють рівень сигналу із приймальної рамкової антени, потім на підставі результатів вимірювань роблять графіки залежностей значення сигналу із приймальної рамкової 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 ґрунтового 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 полів штучного походження. 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 ґрунтового масиву дово 57980 4 диться додатково здійснювати буріння свердловин для відбору проб ґрунту у ґрунтовому масиві та співставляти результати проб ґрунту із отриманими графіками. Задачею корисної моделі є удосконалення радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень шляхом введення нових елементів. Задача вирішується радіохвильовим структуроскопом для геофізичних досліджень, який містить передавальну рамкову антену та передавач радіохвиль, що розташовані на першій опорі, приймальну рамкову антену та приймач радіохвиль, що розташовані на другій опорі, та приймальну феритову антену. Крім того, приймач радіохвиль може бути виконаний таким, що містить канал для вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени та канал для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени. Крім того, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може додатково містити другий приймач радіохвиль, який призначений для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени Крім того, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може додатково містити вимірювач різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із 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 додатково містити третю опору і приймальна феритова антена може бути розташована на третій опорі. Крім того, принаймні одна із першої опори, другої опори або третьої опори може бути виконана рухомою або пересувною. Технічний результат, який досягається корисною моделлю: 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 5 електромагнітного поля як його горизонтальний магнітний складник (який позначають Ну) та значення такого складника первинного електромагнітного поля як його горизонтальний електричний складник (який позначають Еθ); наявність вимірювача різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової 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. Нові суттєві ознаки у корисній моделі мають наступний зв'язок із заявленим технічним результатом. Приймальна рамкова антена має властивості магнітного диполя. Приймальна феритова антена має властивості як магнітного диполя, так і властивості електричного диполя. Тому приймальна 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 (Еθ). При здійсненні геофізичних досліджень здійснюють вимірювання двох сигналів із двох приймальних антен та отримують два графіки залежностей значення сигналів із приймальної рамкової антени та із приймальної феритової антени від координат точок вимірювання. Інтерпретація отриманих двох графіків дозволяє більш точно визначити точки зміни структури у ґрунтовому масиві, особливо у випадку проведення геофізичних досліджень у містах та інших складних геологічних умовах. Зміна різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової 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 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. Перелік фігур креслень Фіг. 1 - загальний вигляд радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень. Відомості, що підтверджують можливість здійснення корисної моделі На фігурі 1 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 штативу (3), та пересувну другу опору, яку виконано у вигляді штативу (9). На штативі (3) знаходяться передавальна рамкова антена (1), яка просто 57980 6 рово розташована так, що корпус передавальної рамкової антени знаходиться у вертикальній умовній площині, та передавач радіохвиль (2). На штативі (9) знаходяться приймальна рамкова антена (4), яка просторово розташована так, що корпус приймальної рамкової антени знаходиться у горизонтальній умовній площині, приймальна феритова антена (5), приймач радіохвиль (7), вимірювач різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із феритової антени (8). Приймальна феритова антена (5) виконана у вигляді феритового стрижня, на якому розташовані вітки мідного дроту (не показано). Приймальна 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 приймальної 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 приймальна 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 ґрунтового масиву можливі інші варіанти розташування приймальної феритової антени по відношенню до приймальної рамкової антени наприклад, у випадку нахилої поверхні ґрунтового масиву доцільно розташовувати приймальну феритову антену теж під нахилом до горизонтальної площини. Крім того, можливий інший варіант розташування приймальної феритової антени на опорі, коли приймальна рамкова антена розташована на другій опорі і приймальна феритова антена розташована на третій опорі. Такий варіант доцільний, коли для прискорення проведення геофізичних досліджень вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із приймальної феритової антени здійснюють окремо спочатку здійснюють вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени у певних точках на поверхні ділянки ґрунтового масиву, визначають в яких точках сигнал із приймальної рамкової антени має зниження або підвищення рівня сигналу, і потім здійснюють вимірювання сигналу із приймальної феритової антени тільки у цих визначених точках. Для даного прикладу виконання радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень приймач радіохвиль виконаний таким, що містить два канали вимірювання - канал для вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени та канал для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени. Під каналом розуміється будь-яке схемотехнічне рішення у вигляді окремого елементу 7 57980 (наприклад, блоку, мікросхеми тощо), або електричного ланцюга, яке дозволяє здійснювати вимірювання сигналу. Для описаного раніше випадку, коли приймальна рамкова антена та приймальна феритова антена знаходиться відповідно на другій опорі та на третій опорі, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може містити два приймача радіохвиль - один приймач радіохвиль призначений для вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени, другий приймач радіохвиль призначений для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени. В якості приймача радіохвиль може бути використане будь-яке відоме рішення, яке дозволяє здійснювати вимірювання сигналу із приймальної антени. В якості вимірювача різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із феритової антени може бути використане будь-яке відоме рішення, яке дозволяє здійснювати вимірювання різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із феритової антени Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 8 та може підключатися або безпосередньо до приймальної рамкової антени та приймальної феритової антени, або до приймача чи приймачів радіохвиль. Зрозуміло, що можливий варіант виконання радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень, в якому немає вимірювача різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із феритової антени. В якості першої опори, другої опори та третьої 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. В якості пересувної опори може бути використаний, наприклад, такий пристрій як штатив. В якості рухомої опори може бути використаний, наприклад, такий пристрій як візок, автомобіль, автомобільний причіп. Наведені приклади та варіанти виконання корисної моделі лише ілюструють корисну модель, але не обмежують її. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601