G - Physics – 01 – V
Patent
G - Physics
01
V
G01V 3/11 (2006.01) G01V 3/10 (2006.01)
Patent
CA 2066560
The present invention is a device for exploration of the subsurface conductivity of the earth by means of electromagnetic induction. The device employs closely spaced transmitter and receiver coils mounted rigidly in a single unit in a configuration which permits the primary electromagnetic coupling between the coils to be eliminated so that only secondary fields from subsurface conductive structures are detected. This elimination of the primary coupling is achieved by the use of solenoidal coils which are configured such that their axes are parallel but with the coil axes separated by a distance less than 50 cm. An offset of the coils centres in the axial direction to the point at which the curvature of the transmitted primary signal induces signals at the two ends of the receiver coil which are equal in magnitude but of opposite phase so that these two signals achieve mutual cancellation. The achievement and maintenance of this balance requires that the device be extremely rigid and stable and this requires that the coils be of solenoidal (elongated) form to achieve this rigidity. The transmitted signal is harmonic and in the frequency range 10 Hz to 20,000 Hz. The close proximity of the two coils allows them to achieve maximum coupling with subsurface conductors simultaneously so that the response of the device to such conductors is maximized. The strength of response that this provides is only matched by devices in prior art in very limited circumstances. The benefits of this device are its ability to resolve the separate responses of closely spaced conductive structures and to provide estimates of the geometry of a detected structure (depth and dip) at the time the structure is detected in the field. The device also offers an ability to discriminate between highly conductive structures that is not available in devices described in prior art. Operation of the device in the field can be achieved without the need for cut lines.
La présente invention porte sur un dispositif pour l'exploration de la conductivité du sol en profondeur au moyen de l'induction électromagnétique. Le dispositif fait appel à des bobines de transmission et de réception montées de façon rigide dans un seul appareil en une configuration qui permet d'éliminer le couplage électromagnétique primaire entre les deux bobines, de sorte qu'on ne détecte que les champs secondaires des structures conductrices du sous-sol. Cette élimination du couplage primaire se réalise par l'utilisation de bobines solénoïdales qui sont configurées de manière que leurs axes soient parallèles, mais espacés de moins de 50 cm. Un décalage des bobines se centre dans le sens axial au point où la courbure du signal primaire transmis induit aux deux bouts de la bobine de réception des signaux qui sont égaux en magnitude, mais de phases opposées, de sorte que les deux signaux s'annulent mutuellement. La réalisation et le maintien de cet équilibre nécessite que le dispositif soit extrêment rigide et stable et, pour cela, il faut que les bobines soient de forme solénoïdale (allongée). Le signal transmis est harmonique et dans la gamme de fréquences de 10 Hz à 20 000 Hz. L'étroite proximité des deux bobines leur permet de réaliser simultanément un couplage maximal avec les conducteurs du sous-sol, de sorte que la réponse du dispositif à de tels conducteurs est maximisée. La puissance de réponse obtenue ne se rencontre dans les dispositifs antérieurs que dans des circonstances très limitées. L'avantage du présent dispositif est sa capacité à discriminer les réponses distinctes de structures conductrices à espacement serré et à fournir des estimations de la géométrie d'une structure détectée (profondeur et inclinaison) au moment où la structure est détectée sur le terrain. Le dispositif présente aussi une capacité de discriminer des structures hautement conductrices que n'offrent pas les dispositifs décrits antérieurement. L'utilisation du dispositif sur le terrain ne nécessite pas la présence de bandes déblayées.
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Profile ID: LFCA-PAI-O-2003484