أجهزة قياس المقاومة يجب أن تكون محمولة ومتينة ومقاومة
للطقس. وبالتالي يجب العمل على تقليل الوزن وكذلك على تقليل استهلاك الطاقة. يتم
الحصول على التيار من خلال خلايا جافة أو بطاريات قابلة لاعادة الشحن ما بين
20-100 ميللي أمبير تبعاً لمدى عمق الجهاز ، والجهد لالكترودات التيار يتغير من
100 فولت للمناطق القريبة من السطح الى أكثر من 500 فولت للمناطق العميقة.
كل الطرق التي تستخدم مبدأ الأربع الكترودات تم وصفها.
التياريدخل الى الأرض بين الكترودين ويقاس فرق الجهد بين الالكترودين الآخرين. هذا
يعبر عنه بالنسبة بين انخفاض الجهد والتيار، وبالتالي له أبعاد المقاومة. نظراً
لكبر مدى المقاومة الواجب قياسها وان فروق الجهد يمكن أن تكون صغيرةً جداً "
قد تبلغ عدة ميكروفولتات" فان الدقة العالية مطلوبة. لو استخدمنا تيارمتردد
لاختراق الأرض يعتمد على تردد f فإن
الغلاف الذي تخفض عنده سعة الإشارة بمعامل 1e( أي ل 37%) يعطى بالعلاقة
Zs=500f متر لمقاومة مقدارها أوم - متر.
عندما نحتاج لإختراق ضحل بمدى 10 متر فإن تردد 100 هيرتز يكون
كافياً. عندما يصل عمق الإختراق 100 متر فإن عدة هيرتزات من التردد مناسبة . لعمل
كبير جداً فإنه من الضروري استخدام تيار مباشر، ويجب أخذ قياسات ملائمة للتقليل من
تأثير تيارات الأرض الطبيعية التي لها مركبات تيار مباشر متغيرة ببطء شديد.
الالكترودات اللاقطبية أيضاً يجب أن تستعمل عند استخدام مصدر تيار مباشر نظراً
لانتاج قوى دافعة كهروكيميائية بين الأرض والأقطاب الفلزية. الالكترود البسيط من
ذلك النوع يتكون من اناء مسامي صغير يحتوي على الكترود نحاسي مغمور في كبريتات
النحاس. التوصيل الأرضي يتم من خلال الجدران المشبعة للإناء والمحلول. استخدام
التيار المتردد يجنب المشاكل الناشئة عن وجود تيار مباشر زائف لأنهه تضاف وتطرح
بالتناوب من الجهد المقاس ومن ثم نحصل على المعدل.
في أجهزة كثيرة وبالأخص تلك المستعملة في الدراسات القريبة من
السطح فان الترابط بين دوائر الكترودات التيار والجهد مطلوب ، ولهذا فإن الأسلاك
جكيعاً يجب أن تحضر الى نقطة واحدة. عند استعمال اعدادات ثنائي القطب- ثنائي القطب
كبيرة فانه من الضروري أن نكون قادرين على قياس التيار والجهد منفصلين لتجنب
استعمال أسلاك طويلة للتيار. لو تطلب عمل ذلك فإن التيار يجب أن يبقى ثابتاً لأقصى
درجة من الدقة وبعض الطرق تطبق تبديل دائرة قياس الجهد بالتزامن مع دائرة التيار
عندما يتم عكسه .
طريقة القياس المستعملة في أنظمة ABEM Terrameter هي مقارنة هبوط الجهد
خلال أفطاب الجهد مع تلك في مقياس الجهد. الدائرة موضحة في شكل 5.3. الناتج من
جهاز الذبذبات E يوصل الى الكترودات التيار
عبر محول T. يتصل على التوالي بأقطاب
التيار في الدائرة الثانوية للمحول مقاومة R من خلالها يمكن استغلال الإشارة Vrبواسطة سطح
منزلق. لعمل قياس فإن المكبر A يوصل
أولاً بالكترودات التيار وناتجها يعدل بحيث تعطي الإشارة Vxقراءة مناسبة
على المقياس M. الناتج من المكبر حينها
يحول الى الإشارة Vr
المشتقة من مقياس الجهد R
والسطح المنزلق يعاير (باستخدام نفس ناتج المكبر) الى حين الحصول على نفس قراءة
المقياس، بحيث Vr = Vx.
نظراُ لأن التيار خلال R
والتيار خلال الأرض متماثلين فإنه ينتج أن مقاومة الأرض VrI تكون مساوية لمقاومة ذلك الجزء من R الذي اشتقت منه Vr.
طرق تفسير محسنة وازدياد استعمال الحاسوب سرع بدرجة عظيمة
تداول البيانات. هذا الاتجاه يبدو أنه مستمر جاعلاً من الأهمية بمكان زيادة المعدل
الذي تجري فيه القياسات الحقلية بالدقة أوالمدى المحسن.
استخدام الدوائر الرقمية جعل ذلك ممكناً , ودورة القياس أصبحت
آلية بالكامل في عدد من الأجهزة الحديثة.
الطراز الرقمي من ABEM
Terrameter يعطى مدى قياس من 0.001 -1 M وفترات مختارة من 1 ، 4، 16 ، 64 ثانية
, والجهاز يحسب المعدل كل 1 ، 4 ، 16 دورة كما هو مطلوب ، والمقاومة تظهر على شاشة
من 4 أرقام. تخزين تلقائي لجهود الأرض اللحظية مدمج. وحدة مسرع
بطارية اختيارية تجعل من الممكن زيادة المخرج من 3 وات الى 50 وات وبالتالي الى
زيادة عظيمة في عمق الإختراق.
للإختراق العميق جداً وبالأخص في ظروف المقاومة المنخفضة فان
شركة Scintrex طورت نظام يستخدم مستقبل
منفصل ومرسل. الأخير يعمل ببطارية للأعماق البسيطة والمتوسطة ، ومولد لغاية 15
كيلووات يستخدم لأغراض الاختراق العميق. نبضات تيار لغاية 8 ثواني متاحة ، تدوير
اوتوماتيكي لقطبية التيار. المستقبل يستثاربالنبضة المرسلة ويقفل على الإشارة بحيث
لا يوجد ضرورة لسلك توصيل بين المستقبل والمرسل. جهود أقل من بضعة ميكروفولتات
يمكن قياسها. التيار المرسل يحافظ على ثباته وبالتالي يمكن قياس المقاومة.
المستقبل يشتمل على دائرة للخزين التلقائي لتيارات الأرض الطبيعية المتداخلة. جهاز
محسن من هذا النوع تم استخدامه لقياسات الاستقطاب المستحث. ( انظر الفصل 7).
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق