Phương pháp cảm ứng điện trong nghiên cứu một số đối tượng địa điện trên mô hình vật lý - Pdf 25

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUỒNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN
ĐỂ TÀI
PHƯƠNG PHÁP CẢM ÚNG ĐIỆN TRONG NGHIÊN c ứ u
MỘT SỔ ĐỐI TƯỢNG ĐỊA ĐIỆN TRÊN MÔ HÌNH VẬT LÍ
ELECTROINDUCTIVE METHOD IN RESEACHING ON
SOME OBJECTS OF ELECTROGEOPHYSICS IN
PHYSICAL MODEL
MÃ SỐ : QT 05-09
Chủ trì đề tài:
Ts. NGUYẺN ĐỨC TÂN
Khoa Vật lý, Trường Đại học khoa học Tự nlìiên, ĐHQG Hà nội
A. BÁO CÁO TÓM TẮT
Đề tài
PHƯƠNG PHÁP CẢM ỨNG ĐIỆN TRONG NGHIÊN c ứ u MỘT
SỐ ĐỐI TƯỢNG ĐỊA ĐIỆN TRÊN MÔ HÌNH VẬT LÍ
M ã số: QT 05-09
Chủ trì đề tài: Nguyễn Đức Tân
Khoa Vật lý, Đại học khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà nội
1. Mục tiêu nghiên cứu:
Nghiên cứu ứng đụng các công nghệ : đùng khung dây không tiếp đất
và dùng thiết bị CCR vào nghiên cứu mô hình vật lý bằng phương pháp
cảm ứng tần số thấp
2. Nội dung nghiên cứu :
Trong khuôn khổ phương oháp cảm ứng tần số thấp, các nghiên cứu sau đã
được thực hiện :
- Nghiên cứu cơ sở lí thuyết của phương pháp
- Nghiên cứu thực nghiêm dùng khung dây không tiếp đất đo đạc mô
hình vật lý trên các đối tượng dị vật cầu dẫn và dị vật trụ dẫn.
- Nghiên cứu các thực nghiêm ứng dụng công nghệ CCR , kiểm định các
hiệu ứng của một số mô hình đối tượng địa điện : vật dẫn kim loại và

PHYSICAL MODEL
Code: QT 05-09
Main responsible person: Dr. Nguyen Due Tan
1. The purpose of the project:
The airmed purpose of the project is:
Researching the application of technological methods using non-grounded
rectangular loops and CCR method in studing physical model by using low
frequency electroinductive method.
2. The subject of the project:
With the range of low frequency electroinductive method, these main
masters have been studied as follows:
- Studing the theoretical bases of low frequency electroinductive
method.
- Researching experiments using non-grounded rectangular loops
measuring on the physical model of sphery anomalous objects and
cylindrical anomalous objects.
- Researching experiments using technological CCR to observer effects
of some physical model of geoelectrical objects as metallic bodies,
non-metallic bodies, non conductive bodies in the geoelectrical
envừonment.
- Constructing the fundaments of the new content of training matter for
geophysical students in our labor on these technologies about low
frequency electroinductive method.
3. The obtained results:
Results obtained in the project can be summarized as follows:
- To know about the able of the above equipments observing geo
electrical anomalous objects as differentiation on conductivity or
deep.
- To know about effects of applications of the methods.
- The new content of training matter for geophysical students in our

Tài liệu tham khảo 35
Phụ lục 36
- 1 bài báo sẽ đăng tại Tạp chí Khoa học của Đại học Quốc gia Hà Nội năm 2006
- 1 bài báo sẽ đăng trong Tuyển tập Hội nghị Vô tuyến điện tử Việt nam lần thứ
10 (R EV’06)
- Tài liệu hướng dẫn thực tập, bài Thực hành phưcm gpháp cảm ứng tần so thấp
5
I. Cơ sở lí thuyết của phương pháp
Các phương pháp cảm ứng tần số thấp dùng trường điều hòa tỏ ra ưu việt trong
tìm kiêm thăm dò dị vật địa điện có khác biệt không nhiều về độ dẫn trong môi trường
có các màn chăn điện (với điện trờ suất cao hoặc thấp). Mặc dù vậy các phương pháp
này còn chưa được chú ý khai thác ứng dụng vì những khó khăn kĩ thuật ngoài thực
địa khi triên khai các công nghệ đo.Tuy nhiên trong một số năm gần đây đã có một sô
ứng dụng có hiệu quả các phương pháp sử dụng nguồn nhân tạo biến đổi tần số thâp
với các thiết bị đo mới [ ].
Có thể áp dụng các cách sau để phát trường điện từ biến đổi vào môi trường đất đá:
Phương pháp khung dây không tiếp đất
Phương pháp mặt cắt lưỡng cực từ.
Phương pháp dây cáp dài vô hạn.
Phương pháp lưỡng cực điện
Trong phương pháp khung dây không tiếp đất, khung dây phát thường có dạng
tròn hay vuông (với các kích thước cỡ vài trăm mét đên vài km). Trường sơ câp biên
đổi được nghiên cứu ờ khỏang giữa vùng bên trong khung dây (có thể được xem là
khá đồng nhất). Điều này làm giảm nhẹ rất nhiều khối lượng các tính tóan có liên
quan khi giái bài tóan khảo sát dị vật địa điện vì khi đó dạng trường thứ câp nhận
được thường thể hiện khá gần với dạng của trường dị thường.
Trong phương pháp mặt cắt lưỡng cực từ, người ta đùng khụng dây tròn hay
vuông có kích thước cờ vài tràm mét làm khung dây phát (gọi là lưỡng cực phát) Việc
đo thực hiện trên lưỡng cực thu có cùng kích thước như lưỡng cực phát. Vị trí tương
đối eiừa các lưỡng cực thu và lưỡng cực phát giữ neuyên không đổi trong suốt quá

Anr 2
Hìnhỉ. Các thành phần
trườ n g của lư ỡ ng cự c từ
Đưa vào các đại lượng được gọi là số điện và số từ có kí hiệu và định nghĩa như sau:
e\ = E„ / E ,° ; h] = H , / H r. ; h\ = H z/ H 2. (2a)
trong đó:
T7 _ iMcoụ .
H r» = -
M
4tư-
3 >
H7o = -
M
Anr3
(2b)
là các thành phần của trưòng lưỡng cực từ trons môi trưòrng không khí.
Khi đó (1) biểu diễn qua số điện và số từ dưới dạng tổng quát sau:
T-> _ Mico/U T .
Hr =
4^?-
H 7 =
M
4 7zr3
h !
(2c)
Khi khỏang cách nghiên cứu nhỏ thì p = I kr I « 1. Thực hiện khai triển
chuỗi taylo cho và chỉ giữ lại những số hạne bậc thấp (e = 1 ± kr + ) trong các
biểu thức (2a) ta nhận được dạng sau:
■Í2
-Zệ

e,h
Hình 2a Biếu diễn thành phần biên độ cùa
tnrờng do ỉưỡng cực từ thẳng đứng
Hình 2b Biếu diễn các thành phần pha cùa
trường do lường cực từ
Các biểu thức (4a, 4b, 4c) cho thấy tại vùng xa trường điện từ tỉ lệ nghịch với
tần số Cừ và vì Hz « Hr cho nên đến khỏans xa nào đó thì Hz sẽ có cỡ bàng 0. Khi
đó chì còn thành phần Hr là đáng kể. Dạng sóng khi này gần dạng sóng phẳng. Như
vậy tại vùng xa kích thích điện từ cùa lưỡng cực tò thẳng đứng lan truyền có dạng
sóng phẳng với tổng trở Z r = — = — và số sóng k = yịicủ/uơ .
H .
ở vùng gần p « 1. Từ hình 2a ta thấy thành phần thực E(P và H z trên mặt
nửa không gian đồng nhất có dạng giống như thành phần E,p° và H z° vì đồ thị hí và
e] tiệm cận tiến tới 1 ở vùng gần. Các thành phần pha của E v và H z có khác với
thành phần pha cúa trường điện từ trong môi trường đồng nhất. Điều đáng chú ý là
khi có ảnh hưởng cùa nửa không gian dẫn sẽ xuất hiện thành phần H r lệch pha với H z
và độ lệch pha này tăng ti lệ với tần số. Như vậy thành phần H = yịH2r + H) của
trườns tổng cộng sẽ phân cực elíp trong mặt phẳng chứa trục z. Gía trị tổng trở của
trường ờ vùng gần sẽ là Z r = I E(/Hz I = - ìỉùỊÀr
8
Trường của lưỡng cực điện là trường sinh ra do tập hợp hai nguồn điểm cùa
trường liên hệ với nhau bởi dòng nguyên to. Các nguồn điểm này bàng nhau về trị sô
nhưng khác nhau về dấu. Xét một lưỡng cực điện trong môi trườna đồng nhất với hệ
tọa độ trục có phương X hướng theo trục lưỡng cực (hình 3).
2. Trường sơ cấp do lưỡng cực điện
TJ _ -* 2 COS (p
ttcp - p 2 1
r
Hr= ĩ l ^ [ 6 I lKl -ik r ự .K l -I,K .)]
H z = 4 f ^ - . * ( 3 + 3 « r - t V ) ]

V p
V p
\L
p
nên nếu như đánh giá được số điện thì từ biểu thức này ta có thể suy ra được điện trở
suất p của môi trường.
3. Trường sơ cấp do dây cáp dài
1. Dây cáp dài vô hạn
_ ỉ ụ
A x = —
'In
E =
2

1- Ĩ7Ĩ
k 2y 2
2 i
k 2y 2
-X
ky
Ị Ị l M
ky
H7=
2 7ĩy
H ,=
2 ny
nJ2{ky) + in H ^{ky)~ i-ky
(7a)
(7b)
(7c)

còn khi ky « 1 thì sẽ có dạng:
Hình ó. Số điện số từ của các thành phần trường do
dây cáp dài vó hạn
e7 = ——
1 - - + —(ln(*y)-0,1159)
n 7t
4 4 2
2
y
(10a)
(10b)
(10c)
2. Dây cáp dài hữu hạn
Xét mẫu dây cáp có độ dài 2L, nàm dọc theo hướng ox với o lây tại điểm giừa của
đọan dây cáp. Bài tóan này khá phức tạp. Có thể chứng minh trong trường hợp này tại
các điểm quan sát P(x,v) trên mặt đất thỏa mãn X « 2L và y « 2L có thể dùng được
các côns thức đánh giá trường của dây cáp dài vô hạn (các công thức 7, 8, 9, 10).
4. Trường sơ cấp do khung dây không tiếp đất
Khi xem ràng trường của khung dây không tiếp đất là tương đương với trường của
tập hợp các lưỡng cực điện nguyên tô ta có thê sử dụng các biêu thức (5) đánh giá
trường của lưỡng cực điện năm neang đê tính trường của khung dây không tiêp đât [].
Như vậy chi cân lây tích phân các biêu thức (5) đê có các thành phân tương ứng của
trườns cùa khung dây không tiêp đât. Xét hai trường hợp sau:
1. Trưòng họp khung dây tròn bán kính R.
Chọn gốc tọa độ là tâm khung dây. Xét các điêm nghiên cứu cách tâm khung dây
khỏans r. Khi p 2« 1 và r < R các thành phần điện E , và từ H z có dạng:
E,„ m a L Ỷ . - Ị S h é Y
4 ĩĩ ^ 2/7 + 1 R
H z=-
n + 1

ÌỊẦCÚỈ R
4 n r
2nR
(12a)
giá trị tổng trở của môi trường được tính theo biêu thức sau:
iụcùr
Hz 2
(12b)
tại tâm khung (r ~ 0) thành phần trường điện Ep = 0 còn thành phần tìr có giá trị:
Hz= —
R (k R ỹ
\3 + elkr[(kR)2+ 3ikR -3ị ( 12c)
Nói chung có thể áp dụng
các biểu thức gần đúng sau:
tại vùng gần p « 1 :
R e // . = ỉ - — p ĩ
15
2
và Im // = —
1 2
tại vùng xa p » 1 :
ReH, = -2 p 2e~p Inp
và Im H . = ”
p
Biểu diễn các thành phần
thực và ảo của từ trường tại
tâm khung dây có thể thấy
trên hình 7:
05 I 2 3 4 5 10 20 30 *ữ 50 JC0
Hình 7. Các thành phần thực và ào cùa từ trường

l độ dòng chảy trong khung còn N là số vòng dây cuốn khung. Tạivới I là cường độ dòng chảy trong khung còn N là sô vòng dây cuôn khung. Tại tâm
khung (z=0, y=0) chúng ta có :
ỈN
Hz= — ^ A 2 + B2 ;
2nBA
đặc biệt với khung vuông ( A = B) ta nhận được:
H
7lA 2
Hy = 0 (14)
(15)
Tại vùng trong mặt phẳng z = 0 ta sẽ có Hy = 0 còn Hz = f (y). Như vậy khi ta
chọn tuyên đo chạy theo phương y trong VÙI12 gân mặt phăng khung thì sẽ nhận được
thành phần từ Hz chi phụ thuộc tọa độ y. (tọa độ các điêm dọc theo tuyên đo).
H7 =
IN
V2 A2- A y 2+ y:
A- + /
Hy = 0
(16)
2kAl ' ' '
Theo các biểu thức từ (11) đến (16), trường từ tại tâm các khung dây dù là
dạng vuông hay đạng tròn đều chỉ phụ thuộc vào kích thước khung, sổ vòng dây cuốn
trên khung và cường độ dòng điện trong khung.
Tại các vùng trung tâm của khung trường có thê xem là gân đông nhất. Với
khuns dây tròn, việc khảo sát các điểm ở xa khung (r > 5 R, R là bán kính khuna)
13
hiệu ứng trường do khung có thể xem như của lưỡng cực từ. Với khung dây vuông,
khi xét những diêm xa khung khỏang r > 5A có thể xác định gần đúng trường do
khung theo các công thức khảo sát tniờng của dây cáp dài.
5. Trường dị thường do các vật dẫn có dạng hình trụ tròn

(18a)
(18b)
u dr] u õr
ở đây n là số nguyên bất kì. Từ (18a) và (18b) nghiệm nhận được có dạng:
V = Cn cosn(p + Dn ủnn(p (19a)
ư = QnJ n(y) + PnKn(v) (19b)
với cn, Dn, Q n , pn là các hàng số, Jn{v) và Kn{v) là các hàm becxel cấp n với đối sổ
v= r y[ỉp . Vì ràng thế véc tơ Az đối xứng qua mặt phẳng (zy) và không phụ thuộc (p
nên sẽ có dạng tổng quát:
Ả = ỈS,D ,J,(y) + P,D,K,<yjịsmnọ (19c)
14
Các biêu thức này cho thấy thế véc tơ tổng cộng chỉ có hướng theo phương z.
Trong miên không gian r > ac, từ các phươna trình (17) và (18), với điều kiện
hữu hạn của thê véc tơ ( Ur=m = 0 ) và tính đối xứng qua mặt phẳns (zy), từ (17) có thể
nhận được dạng phương trình sau:
Õ2V
dọ2
+ Vn2 = 0
o r r õ r r
Tương ứng với các dạng nghiệm:
u = M r + L rn
n n
V = Sn COSnạ> + Fn sinttộ?
(20a)
(20b)
(2 la)
(21b>
— Với Mn , Ln, sn, Fn là các hệ số tích phân với n là số nguyên bất kì. Do tính hữu
hạn của trường ta có sn = Ln =0 . Thế véc tơ sẽ có dạng:
A = U.V = MnFn^ ^ = Nn^ ^ - (21 c)

o _ D , w _ 1 d A e _ N . _ „
Ber = KotrA = ~ —— = —ị-cos<p + Bxa COS(D
r ÕỌ r
Be? = Rot^A = — = ~ sin tp- Bxa sin <p
(23a)
(23b)


2
or r
Giải hệ (23a, 23b) có thể rút ra giá trị N[ với các điều kiện giới hạn (22d).
N Ị h ĩ l í h )['. < y ' Ả f r jl 1 - L <y? i l l (*. 2 J±
- K , 0 7 )[ /„ ( õ V , w ) - / i õ ? > / , 0 7 ) ] +
+ í. K “' > k ỹ j <•'/> ]
Nêu ta đặt: Ar1* =

— thì các biêu thức (23a) và (23b) có dang:
Bx0ac
Ber = RotrA = (Bx0 ~ ^x°^c N^costp = Bx0(ỉ-~N ị')cosự> (23a*)
r r
Bev = RotẹA = -(Bx0 + Bx°“c Nị')sin<p = -&v0 (1 + JV,') sin ọ (23b*)
Y r
Các biểu thức này cho phép tính các thành phần véc tơ cảm ứng từ trường theo mô
hình mô tả trên hình 9. Trong trường họp chỉ có hình trụ với bán kính tiết diện a,
chiều dài h bàng vật liệu có độ dẫn 7 đặt trona môi trường không dẫn điện (ví dụ khi
không khí khô) thì Yi = Yc = Y còn Ye = 0 khi đó Pj = pc = p = icoịi còn biểu thức cho
Ni*=— ở đây tham số V = Jỉpa = a^iycùịẨ . Nếu ta đãt TJ = — goi là đô sâu tương
J„(va) ^ __ ' a
đối cùa tàm hình trụ. và biểu diễn Ni* qua hàm T thì các biểu thức (23a*) và (23b*)
viết lại như sau:

0 . 1
81°21
0 . 1 1 2
16
ImT
Hình lO.b Phụ thuộc cùa ỉmT theopỡ1
ReT
Hình IO.C Phụ thuộc cùa T và ReT theo pa2
1
0.02 0.121 80°15
0.121
1.69
0.049
0.197
75°54
0.198
2.25 0.094 0.25
69°24
0.251
3.24 0.155 0.293 62°06
0.332
4
0.226
0.344 53°57
0.411
4.86 0.292
0.364 51°07
0.467
5.76
0.348

0.349
19°50 0.748
25
0.72 0.242
19°34
0.759
30.25 0.745
0.225
16°48 0.778
36 0.76
0.206
15*13
0.787
42.25 0.78
0.193
13°56
0.803
49
0.795 0.177
12°31
0.814
56.25 0.81
0.165
11°32
0.826
64
0.82
0.16
11°02
0.836

z), các hiệu ứng điện từ sẽ như thế nào
khi có ảnh hưởng của dị thường này.
Chọn tọa độ cầu như hình 10 và xét phân
bố trường bên ngoài thân vật cầu sẽ như
the nao. Hình 11. Mô tà hình cầu dẫn trong môi trường
đồng nhất
Lời giải bài tóan phân bố trường cho phép xác định nghiệm là thế véc tơ có
dạng sau:
ĩc
Ae = — BZo(r + D a }r 2)sinớ
A (V))siné*
2 ỉ
khi
khi
r > a
r < a
(25a)
(25b)
ở đây V = r-yịỉp = r^iycúịu
trong đó D và c có giá trị xác định theo các biểu thức sau:
D -
c =
{2ụ + Mo M y (v ) - \p Á 1 + V'2) + 2 MỶỵ2
õ u - Mo )v I - ỵ 2 (v ) + V o í 1 + r ) - v ) ỉ y õ õ
___________________
Ị jjỵ _
____________
__
{ụ - /u 0)vl_v {v) + \ự 0 ( \ + v 2) ~ / u \v {v)
(26a)

3 0.045
0.18
75°58 0.184
200
0.85
0.135 9°01
0.86
4 0.086
0.233 68°54
0.248 210
0.854
0.132 8°47 0.864
5
0.114
0.255 68°55
0.279
220 0.857
0.129 8°34
0,866
6 0.169
0.298 60°26
0.344
230
0.86 0.127 8°24
0.869
7 0.208 0.32
56°58
0.381 240
0.863 0.124
8°11

0.883
16
0.464
0.345 36°38 0.378 300 0.878
0.112
7°16 0.885
18
0.497
0.335
34°02
0.599 310 0.88 0.11
7°07
0.887
19 0.514
0.329 32°37 0.61 320 0.882
0.109
7°03
0.889
20 0.525 0.325 31°50 0.618 330
0.883
0.108 6°58
0.89
25 0.575 0.305 27°57 0.65 340
0.885 0.106
6°50
0,891
30
0.612
0.288 25°09 0.676 350
0.887

0.901
100 0.788 0.182
13°00 0.809
420
0.896
0.096 6°07
0.902
110
0.798
0.175 12°22
0.817 430
0.898
0.095 6°06
0.903
120 0.806 0.169 11°50
0.824
440 0.899 0.094
5°58
0.904
130
0.814
0.163 11°19 0.831 450 0.9
0.093 5°54
0.905
140
0.821 0.158 10°54
0.836 460 0.901
0.092
5°50
0.905

Hình Ỉ2b Hình 12c
Với biểu diễn hàm Becxel cấp bán nguyên như sau:
I- x (v)m - J p ky
và ỉ,,(v) = .ỉ— shv (28)
Và trong trường hợp đặc biệt p. = ụ 0 (môi trường và qủa cầu cùng độ từ thẩm thì biểu
(29)
3 ch V

3
thức của hàm D đơn giản hơn: D = — —— + —r + 1
V V
Nhân xét:
Chú ý rằng V = r-fip ta thấy ràng khi V « 1 ta có thể khai triển các hàm Becxel và
V2 V2
nhận được gân đúng J 2(v) = — và J 0(y) = 1

còn :
71 =
J 2(v )
J 0iy)
8
1 -^ 1
4
i(úya'
ĩ
1-
icủya
ya

(30)

L=a cho hình trụ).
Khi làm thực nghiệm, nếu ta đo được phân bố cùa trường bình thường ícng với
khi không có dị vật (Hbl) và đo được phân bổ của trường tong cộng (trường thứ câp)
Htc ta có thể dùng biếu thức sau:
A = {{Htc-H b,)/H bt).100%' (34)
để xây dimg đường cong phụ thuộc biên độ vào tần so vờ các tham so hình học, qua
đó xem xét các tỉnh chất của trường thứ cấp
7, Tính chất của dị thường trong các phương pháp điện từ dùng tần số thấp:
Khi phân biệt hai loại dị thường loại điện và loại từ trong các phương pháp sử
dụng hiệu ứng cảm ứng điện từ với dòng tân sô thâp có thê rút ra một sô nhận xét sau:
1. Tại vùng tần số thấp biên độ trường thử câp loại từ thường tỉ lệ với độ dân và
kích thước hình học của dị vật dẫn. Tính chât này cho phép nhận được các
tham số đặc trưng cho dị vật dẫn qua đánh giá dạng đặc trưng tần sổ cũng như
mối tương quan giữa biên độ và pha của trường dị thường.
2. Tại vùng tần số thấp biên độ trường thứ cấp ti lệ tuyến tính với tần số của
trường sơ cấp và nhận tiệm cận tại vùng tân sô tăng dân lên. Pha của trường dị
thường cũng tăng theo tần số từ giá trị n/2 đến 7Ĩ.
3. Với các vật thể dị vật có dạng hình học tươne đôi đơn giản có thê biểu diễn
trường thứ cấp như sau: H tc = G>(a). R(r)
trong đó 0 ( a )là hàm phức đặc trưng cho sự phụ thuộc tần số của trường, là hàm
của độ dẫn và kích thước hình học của vật dẫn. R(r) là hàm thực của các tọa độ
biểu diễn phụ thuộc của biên độ trường vào điêm quan sát. ơ tân số thấp đặc
trưng tần số và pha của trường thứ câp phụ thuộc vào tính chât điện không đôna
21
nhất của vật trong không gian còn tại vùng tần số cao thì sự phụ thuộc này mờ
nhạt và dân trờ nên không rõ ràng. Tại vùng tân sô cao, trường thứ cấp chi còn
phụ thuộc vào hình dạng bê mặt ngoài của các dị vật có tình dẫn điện mạnh.
4. Trường thứ cấp loại điện có những tính chất sau:
a. Độ lớn của trường thứ cấp loại điện phụ thuộc mạnh vào tính chất dẫn điện
của môi trường chứa vật dẫn. Môi trường không dẫn điện thì truờng thứ cấp

ti sô z = —— lớn nên dị thường loại điện là chủ yêu.
H t, I
DỊ thường loại điện chịu phụ thuộc các tọa độ (như độ sâu thế nàm của dị
vật, tăng khỏang cách nghiên cứu ) ít hom so với các dị thường loại từ.
Việc phân biệt và đánh giả vai trò ảnh hường của dị thường loại điện hay
dị thường lọai từ tới bức tranh trường tổng là việc quan trọng giúp tách được các
ảnh hưởng của các dị thường trong miền quan sát.Điều này thường được thực
hiện bằng các phương pháp thực nghiệm.
22
II. Các nghiên cứu trên mô hình vật lý
Trong đề tài này chúng tôi nghiên cứu một số đối tượng dị vật điện từ bàna mô
hình vật lí. Vịêc khảo sát các đối tượng này được thực hiện theo 2 phương pháp đo
khác nhau:
Phương pháp khung dây không tiếp đất
Phương pháp lưỡng cực điện.
Trên cơ sở so sánh các kết quả nhận được sẽ rút ra các kết luận về ưu nhược
điểm của mỗi phương pháp. Đó cũng là nội dung chính của các thực hành sẽ được
thiêt kê trong Bài thực tập chuyên đê cho sinh viên.
1. Lựa chọn tham số mô hình vật lý
Trên nguyên tắc trong môi trường đồng nhất khi chi có mặt trường sơ cấp H
ÕH
thì phương trình AH = ơfẤ—— phải đúng cho cả môi trường thưc cùng như môi
õt
trường mô hình, tức là phải có :
riH r)M
AHn = anMn^ và AHm = ơmụ m- ~ (2.1a)
õt õt
(chỉ số n cho các tham số trong môi trường thực và chỉ số m cho các tham số trong
môi trường mô hình.)
(2.la) có thể viết lại như sau:

đồ thị của hàm T và hàm D, ta thấy chỉ khi nào thỏa mãn điều kiện 1 <pa2 < 100 thì
mới có thể thu được trọn vẹn đặc trưng tần số cùa hàm T và hàm D . Ở ngoài khỏang
này ta chỉ thu được các tiệm cận. Vì rằng p = ycủụ nên nếu ta thay biểu thức này vào
điều kiện trên xem như điều kiện nghiên cứu mô hình thì cỏ: 1< a2Ỵũ)Ịj. < 100 .
và nếu ta chọn đối tượng nghiên cứu là khối quặng nhôm có dạng khối cầu với bán
kính a = 5.10'2 mét thì với p = 2,9.1(T8Q/M và cr = 34.105 còn ụ = ụ 0=4n.\ũ~1
Khi này điều kiện lựa chọn tần số làm việc sẽ là
1 1 0 2

- 1
-
4— r < co < — n
-T (2.5a)
47T.25.34.10 .10 .10 4^.25.34.10 .10' .10'
Tức là 102hz <CO < 10*hz hay lOhz < f < 1000/72 (2.5b)
Nói chung khi lựa chọn tần số phát cần chú ý đặc điểm là độ lớn của nó tỉ lệ
thuận với độ dẫn của vât thể dị thường (là đôi tượng nghiên cứu) nhưng tỉ lệ nghịch
với bình phương kích thước vật thể. Trong nghiên cứu mô hình vật lý, vì vậy ta
thường ưu tiên lựa chọn kích thước vật thê dị thường, sau đó lựa chọn các tham sô
khác theo nguyên lí đồng dạng nêu trên.
Trường hợp các đối tượng dị thường là vật dẫn có độ dẫn cao thì dải tần số lựa
chọn cho nguồn trường sơ cấp được phép rộng rãi hơn mà phương pháp cảm ứng vẫn
có hiệu lực nghiên cứu tốt.
2. Các kết quả nghiên cứu bằng thiết bị khung dây không tiếp đất
2.1 Khung dây:
Khung dây phát và khung thu cho các thí nghiệm này đều đặt trong môi trưcmg
khôns khí. Khung phát là 400 vòng dây kích thước lmét X lmét (dùna loại dây ^0.08


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status