В чем заключается сущность метода сопротивления

МЕТОД СОПРОТИВЛЕНИЯ

В методах сопротивления используется зависимость электрического сопротивления резисторов от различных неэлектрических величин. Электрическое сопротивление R резистора зависит от многих факторов, в частности, от давления р, температуры окружающей среды , а также от деформации и длины х резистора, т. е.

(2.1)

Метод сопротивления имеет широкое применение в приборостроении и измерительной технике.

Рассмотрим сначала метод, основанный на изменении омического сопротивления проволочного реостата при перемещении скользящего контакта под действием механических сил (рис. 2.1).

ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ(вариант изложения 1.).

При перемещении подвижного контакта величина сопротивления будет изменяться. Если х—координата контакта, то

(2.2)

где – сопротивление на единицу длины реостата;

R₀ — постоянная часть сопротивления, соответствующая х=0.

Элемент, в котором неэлектрическая величина преобразовывается в электрическое сопротивление, называется реостатным преобразователем. Коэффициент , связывающий механическую величину —

перемещение и электрическую — сопротивление, называется коэффициентом электромеханической связи реостатного преобразователя. Очевидно, чем больше , тем большей чувствительностью обладает преобразователь. Но следует иметь в виду, что слишком большое увеличение не всегда целесообразно, так как эффективная работа преобразователя определяется не только величиной сопротивления, но и протекающим по сопротивлению током.

На рис. 2.2 приведена схема часто применяемого в автоматике реостатного преобразователя, в котором сопротивление изменяется не непрерывно, а ступенями.

Реостатные преобразователи нередко выполняются профилированными, что позволяет реализовать любую сложную зависимость между входной и выходной величинами.

Реостатный преобразователь обычно используется в мостовых схемах, где включается в одно или два взаимно изменяющихся плеча, в балансных схемах в качестве переменного элемента, а также в схемах делителей тока и напряжения.

ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ(вариант изложения 2.).

Рассмотрим характеристики и различные схемы включения потенциометрических преобразователей.

Источник

Горная энциклопедия
Сопротивления методы

Пo измеренным разности потенциала (∆ U) и силе тока, пропускаемого в землю (I), подсчитывается т.н. кажущееся сопротивление (q_k) отложений, слагающих геол. разрез:

Это ведёт к увеличению плотности тока между измерит. заземлениями и, следовательно, к увеличению ∆ U. Cоответственно увеличивается q_k.

B группу методов сопротивлений входят вертикальные электрич. зондирования (ВЭЗ), электрич. профилирование и метод заряженного тела (МЗТ). При работе методом ВЭЗ изучается зависимость q_k oт расстояния между источниками поля и точками его измерения. C увеличением этого расстояния возрастает глубинность исследования, т.e. на величину q_k влияют все более глубинные части геол. разреза. График зависимости q_k от расстояния между источником поля и точкой его измерения, т.н. кривая ВЭЗ, характеризует изменение геол. строения в точке зондирования в вертикальном направлении.

При электрич. профилировании размеры установки для измерения q_k и т. o. глубина исследования остаются неизменными, a сама установка после каждого измерения ∆ U перемещается вдоль профиля на нек-poe расстояние (шаг профилирования), после чего измерения повторяются и т.д. Задача, решаемая при этом, заключается в изучении геол. строения вдоль профиля или сети профилей.

Mетод заряженного тела (МЗТ) используется для изучения формы, размеров и положения геол. образований (напр., рудных залежей), обладающих сопротивлением, существенно меньшим, чем сопротивление вмещающих их пород. B установке для работы методом заряженного тела одно из заземлений питающей линии A располагается непосредственно в изучаемом теле в точке, вскрытой бурением или горн. выработкой, a второе B относится на расстояние, достаточно большое для того, чтобы полем этого заземления в пределах исследуемой площади можно было пренебречь. Электрич. или магнитное поле заряженного тела изучается на земной поверхности при помощи измерит. заземлений (M и N) или индукционной рамки. Пo характеру эквипотенциальных линий над заряженным телом судят o форме и положении заряженного рудного тела в земной коре.

Mетоды сопротивлений были предложены в 1912 франц. учёным K. Шлюмберже, большую роль в развитии теоретич. основ этих методов сыграли работы сов. учёных B. P. Бурсиана, A. И. Заборовского, Л. M. Aльпина и A. C. Cемёнова. B CCCP работы этими методами были начаты в кон. 20-x гг. сначала c целью поисков м-ний нефти и газа, затем для решения инж.-геол. задач, поисков подземных вод и рудных м-ний.

Pазвитие C. м. связано c дальнейшей разработкой их теоретич. основ, широким использованием микропроцессорной техники в полевой электроразведочной аппаратуре и применением ЭВМ при обработке и интерпретации результатов полевых наблюдений.

Литература: Электроразведка. Cправочник геофизика, M., 1980; Якубовский Ю. B., Электроразведка, 2 изд., M., 1980.

Источник

В чем сущность метода сопротивления?

Почему не всегда измерением сопротивления можно определить межвитковые замыкания?

Короткозамкнутые витки при включении электродвигателя под напряжением будет являться как-бы вторичной обмоткой ТФ и в них потечет очень большой ток, который вызовет сильный местный нагрев. Будет нарушаться изоляция соседних витков и они также могут замкнуться, поэтому КЗ витка может привести к полному выходу обмотки из строя.

По наружному осмотру невозможно распознать витковое замыкание, также нельзя обнаружить изменением сопротивления постоянным током, так как замыкания малого количества витков мало отражается на сопротивлении всей обмотки. Разница сопротивлений не будет превышать 5%, которые входят в допуск.

Каким образом при проведении испытаний можно убедиться в наличие межвитковых замыканий?

К обмоткам двигателя подводится напряжение на 30% превышающее Uном выдерживает 3 минуты (У двигателей с фазным ротором при разомкнутой обмотке, при короткозамкнутом роторе на ХХ).

Если при U=130%Uном ток холостого хода Iхх превышает номинальный, то длительность испытаний снижают до 1 минуты.

У двигателей с фазным ротором испытывают межвитковую изоляцию обмоток статора и ротора. Закорачивают обмотку ротора и подают напряжение 130%Uном на статор – испытывают изоляцию обмотки статора (при вращающемся и закороченном роторе).

Испытание изоляции обмотки ротора проводится при разомкнутой обмотке и вращение его посторонним двигателем с номинальной частотой против направления вращения поля статора. При этом на обмотку статора подается напряжение 65% Uном, при этом в обмотке ротора напряжение будет составлять 130%Uном

Наличие запаха паленой изоляции говорит о межвитковом замыкании.

Чем отличаются испытания изоляции двигателей с короткозамкнутым ротором от испытаний двигателей с фазным ротором?

К обмоткам двигателя подводится напряжение, на 30 % превышающее номинальное напряжение двигателя, и выдерживается 3 мин: у двигателей с фазным ротором – при разомкнутой обмотке ротора; у двигателей с короткозамкнутым ротором – при холостом ходе.

Какое время испытаний устанавливает ГОСТ в зависимости от тока холостого хода?

К обмоткам двигателя подводится напряжение на 30% превышающее Uном выдерживает 3 минуты (У двигателей с фазным ротором при разомкнутой обмотки, при короткозамкнутом роторе на ХХ).

Если при U=130%Uном ток холостого хода Iхх превышает номинальный, то длительность испытаний снижают до 1 минуты.

Какова цель испытания обмоток электродвигателя на нагревание?

В чем сущность метода термометра?

Определяет t в точке приложения, лучше использовать спиртовые термометры, так как в ртутных при магнитном поле могут навестись вихревые токи.

Для лучшей передачи теплоты термометр обертывают фольгой, а затем прижимают к нагретому лбу.

Для термоизоляции поверх фольги накладывают слой войлока или ваты.

При измерении температуры охлаждающей среды термометр следует помещать в закрытый металлический стакан с маслом, он защищает термометр от лучистой теплоты и случайных потоков воздуха. Эти измерения необходимо делать в нескольких точках: на высоте, половине высоты машины и на расстоянии 1-2 метра от нее. За температуру охлаждающей среду берут среднее значение этих t.

В чем сущность метода термопар?

Используют в основном в машинах переменного тока. Термопары закладывают в пазы между слоями обмоток и на дно фазы, а также других труднодоступных местах.

Термопара – это две изолированные друг от друга проволоки из разных металлов. Материал выбирается в зависимости от измеряемой температуры.

Для электрических машин обычно это медь и Константановые материалы. Диаметром 0,5 мм. Одна пара концов спаяны меж собой это место спая помещается в точку для измерения t (горячий спай), а другую пару концов подключают к чувствительному милливольтметру. У медноконстантной термопары E1-E2=0,0416 мВ на 1⁰C.

В чем сущность метода сопротивления?

Метод основан на свойстве металла изменять свое сопротивление в зависимости от температуры.

Измеряют сопротивление обмотки в холодном и нагретом состоянии.

После отключения машины через равный промежуток времени замеряют сопротивление обмоток методом амперметра-вольтметра определяют сопротивление. Первое измерение не позднее:

а) одной минуты после отключения (до 10 кВт).

б) полторы минуты (от 10 до 100 кВт).

в) две минуты (от 100кВт).

Если измерение сопротивления производилось в течение 15-20 секунд, то за температуру берется большее из первых трех. Если первое измерение позднее 20 секунд, то строят график, затем продолжают кривую влево, сохраняя характер изменений. А – точное искомое обмотки в горячем состоянии.

Дата добавления: 2018-06-01 ; просмотров: 455 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Сопротивления методы

( a. resistance methods of electric prospecting; н. Widerstandsmessung, KS-Methode; ф. methodes de resistivite electrique; и. metodos de prospeccion por control de resistencia electrica) — группа методов электроразведки, основанных на изучении постоянных электрич. полей, создаваемых в земной коре при помощи точечных или дипольных источников. Установка для работы методом сопротивлений состоит из 2 питающих заземлений, через к-рые в землю пропускается постоянный ток, и 2 измерит. заземлений, между к-рыми измеряется разность потенциалов. Заземления представляют собой один или неск. металлич. электродов, погружённых в землю. B качестве источника тока в питающей линии используются батареи сухих элементов или машинные генераторы. Для измерения разности потенциалов и силы тока, пропускаемого через землю, применяются переносная измерит. аппаратура или спец. электроразведочные станции (состоящие из измерит. аппаратуры и источника тока), установленные на к.-л. транспортном средстве — автомобиле, вездеходе или корабле.

Пo измеренным разности потенциала (∆U) и силе тока, пропускаемого в землю (I), подсчитывается т.н. кажущееся сопротивление (q_k) отложений, слагающих геол. разрез:

где к — коэфф., зависящий от взаимного расположения заземлений. Kажущееся сопротивление зависит от сопротивления пород и руд, участвующих в геол. строении изучаемого участка. Tак, напр., если плохопроводящие породы на изучаемой площади образуют поднятие, то электрич. ток «отжимается» этим поднятием к земной поверхности (рис.).

Cхема установки для исследования методом сопротивления: A и B — питающие заземления; M и N — измерительные заземления; 1 — измерительный прибор.

Это ведёт к увеличению плотности тока между измерит. заземлениями и, следовательно, к увеличению ∆U. Cоответственно увеличивается q_k.

B группу методов сопротивлений входят вертикальные электрич. зондирования (ВЭЗ), электрич. профилирование и метод заряженного тела (МЗТ). При работе методом ВЭЗ изучается зависимость q_k oт расстояния между источниками поля и точками его измерения. C увеличением этого расстояния возрастает глубинность исследования, т.e. на величину q_k влияют все более глубинные части геол. разреза. График зависимости q_k от расстояния между источником поля и точкой его измерения, т.н. кривая ВЭЗ, характеризует изменение геол. строения в точке зондирования в вертикальном направлении.

При электрич. профилировании размеры установки для измерения q_k и т. o. глубина исследования остаются неизменными, a сама установка после каждого измерения ∆U перемещается вдоль профиля на нек-poe расстояние (шаг профилирования), после чего измерения повторяются и т.д. Задача, решаемая при этом, заключается в изучении геол. строения вдоль профиля или сети профилей.

Mетод заряженного тела (МЗТ) используется для изучения формы, размеров и положения геол. образований (напр., рудных залежей), обладающих сопротивлением, существенно меньшим, чем сопротивление вмещающих их пород. B установке для работы методом заряженного тела одно из заземлений питающей линии A располагается непосредственно в изучаемом теле в точке, вскрытой бурением или горн. выработкой, a второе B относится на расстояние, достаточно большое для того, чтобы полем этого заземления в пределах исследуемой площади можно было пренебречь. Электрич. или магнитное поле заряженного тела изучается на земной поверхности при помощи измерит. заземлений (M и N) или индукционной рамки. Пo характеру эквипотенциальных линий над заряженным телом судят o форме и положении заряженного рудного тела в земной коре.

Mетоды сопротивлений были предложены в 1912 франц. учёным K. Шлюмберже, большую роль в развитии теоретич. основ этих методов сыграли работы сов. учёных B. P. Бурсиана, A. И. Заборовского, Л. M. Aльпина и A. C. Cемёнова. B CCCP работы этими методами были начаты в кон. 20-x гг. сначала c целью поисков м-ний нефти и газа, затем для решения инж.-геол. задач, поисков подземных вод и рудных м-ний.

Pазвитие C. м. связано c дальнейшей разработкой их теоретич. основ, широким использованием микропроцессорной техники в полевой электроразведочной аппаратуре и применением ЭВМ при обработке и интерпретации результатов полевых наблюдений.

Литература: Электроразведка. Cправочник геофизика, M., 1980; Якубовский Ю. B., Электроразведка, 2 изд., M., 1980.

Источник

СУЩНОСТЬ МЕТОДА СОПРОТИВЛЕНИЙ

Электрическое поле в методе сопротивлений создается искусственным путем при помощи питающих заземлений А и В, через которые про­пускают в землю электрический ток (J_AB). При помощи приемных за­землений M и N, подключенных к измерительному прибору, получают DU_MN. Затем по формуле (1.1) вычисляют r_k. Методы электро­разведки, в которых сведения об удельном электрическом сопротивлении среды получают таким образом, относятся к методу сопротивлений.

Наблюдая на поверхности земли распределение r_k, можно решать различные геологические задачи. Ток в линии АВ можно применять как постоянный (=J), так и переменный (

J), низкочастотный. Отсюда два типа используемой аппаратуры:

а) аппаратура на постоянном токе (в настоящее время практически не применяется):

— ЭП-1 (электроразведочный потенциометр);

— ЭСК-1, ЭСН-2 (электронно-стрелочный компенсатор);

— АЭ-72 (автокомпенсатор электроразведочный);

— аппаратура серии ЭПО (электроразведочные полевые осциллографы – оптическая регистрация J_AB и DU_MN на движущуюся фотобумагу при помощи специальных гальванометров 9,2; ЭО-1; ЭО-2; ЭО-3; ЭПО-4; ЭПО-5; ЭПО-6; ЭПО‑7Б; ЭПО-7М; ЭПО-8; ЭПО-9; ЭПО-10).

б) аппаратура на переменном токе:

— АНЧ-1 (аппаратура низкой частоты (частота 20±1 Гц);

— ИКС-1, ИКС-50, ИКС-600 (измерители кажущихся сопротивлений с генераторами мощностью 1,50 и 600 ВА, частота 22,5 Гц);

— АНЧ-3 (аппаратура низкой частоты, рабочая частота 4,88 Гц, мощность переносного генератора – 20 ВА, стационарного – 300 ВА).

В качестве источников питания линии AВ использовались специальные электроразведочные батареи (69-ГРМЦ-6, 29-ГРМЦ-13), а при работе с небольшими электроразведочными установками (АВ до 500 м) и в труднопроходимых районах могут использоваться облегченные батареи сухих элементов (100-АМЦГ – 2,0; 102‑АМЦГ – У-1.0 и др.).

Соединительные провода – легкие провода полевой связи в хлорви­ниловой изоляции (при работе с AВ до 500 м), а также специальные гео­физические провода и кабели типа ГПСМО и ГПСМП (табл. 2).

Электроды в питающих линиях железные (стальные) стержни диамет­ром 15¸20 мм и длиной 0,7¸1,5 м, в измерительных линиях – медные (латунные) стержневые и трубчатые электроды диаметром 10¸15 мм и длиной 0.5¸0.7 м.

Вспомогательное оборудование и снаряжение включает агрегаты для оборудования заземлений, электроразведочные катушки, кувалды, полевые вилки, клеммы, изоляционный материал и ремонтный инструмент.

Более полные сведения об источниках питания линии АВ и вспомога­тельном оборудовании можно получить в справочной и учебной литературе по электрофизике, например [10 книга 1, стр. 84-94].

Вид электропрофилирования	Разнос установки предварительный	Размеры приемной линии	Примечание
Симметричное (СЭП)	АВ=(3¸10)huc	MN£1/3 АВ	АВ выбирается или на основании опытных работ, или ВЭЗ
Комбинирование (КЭП)	АO=(3¸5)huc	MN£1/3 АО	То же
Дипольное осевое (ДОП)	O¢O=0,7 АВ	MN£0,2 О¢О	АВ определяется опытными работами
Срединных градиентов (СГ)	АВ=(2£5)m¢		MN меньше мощности искомых тел

2.1. Расчет параметров электроразведочных установок
в методе сопротивлений

1. Необходимо выбрать тип и размеры установки, т.е. определить:

— длину линии MN и АВ, м;

— рассчитать коэффициент установки К, м.

2. Определить силу тока в цепи АВ (J_AB), необходимую для соз­дания DU_min между электродами MN (DU_min задается из того соображения, что она не менее чем в 10 раз должна превышать уровень помех и чувствительность аппаратуры).

,

где r_к – ожидаемое сопротивление геологической среды, Ом·м;

DU_min – обычно выбирают от 1 до 10 мВ.

3. Необходимо выбрать электроразведочные батареи для питания ли­нии AВ, с известным напряжением U_бат, В.

ПРИМЕЧАНИЕ: при использовании специальных электроразведочных батарей типа 69-ГРМЦ-6 и 29-ГРМЦ-13 необходимо помнить, что раз­рядные токи при последовательном соединении секций для батареи 69-ГРМЦ-6, J=0.5 А и U=69 В, а при параллельном соедине­нии J=1 А, U=34.5 В, для батареи 29-ГРМЦ-13 при последо­вательном J=1 А, U=29 В, а при параллельном соединении J=2 А, U=14.5 В, для обеспечения необходимой силы тока в линии АB можно взять или одну батарею 69‑ГРМЦ-6 с параллельным подключением секций, или одну батарею 29-ГРМЦ-13 с последователь­ным подключением секций.

4. 3ная силу тока J_АВ и напряжение батареи U_бат можно рассчи­тать необходимое сопротивление линии АВ.

,

где R_AB – сопротивление линии АВ, Ом.

5. С учетом сопротивления проводов (R_пр), а также внутреннего сопротивления батареи (R_бат) полное сопротивление линии АВ составит R_п=R_ав+ R_пр+ R_бат, а сопротивление полулинии R_А=R_В= R_п/2.

6. Заземление А и В осуществляется при помощи стержневых электро­дов. Рассчитаем переходное сопротивление заземление (R_заз) одного электрода:

,

где r_г.п. – удельное сопротивление участка земли (поверхностного слоя), в которой непосредственно вбиваются электроды, Ом м;

а – длина электрода вбитого в землю, м;

b – радиус электрода, м.

7. Сравним R_заз с R_A и R_B и рассчитаем число электродов в каж­дом заземлении R_А=R_В= R_заз/n, отсюда n=R_заз/R_A.

8. Если n>1, то заземления А и В устраиваются сложными, состоя­щими из нескольких параллельно соединенных электродов с минимальным расстоянием между ними 1 м (в 2¸3 раза больше а). Рассчитаем переходное сопротивление (Р_с) группы электродов (сложного заземления):

,

где d – расстояние между электродами, м, .

Из основных полученных расчетов должны быть подобраны соответствующие аппаратура, источники тока (батареи), провода и заземлители для линии АВ.

Задания

Задание 1. Рассчитать число и конструкцию заземлений для установки АВ=150 м, MN=20 м, если сопротивление поверхностного слоя r_п=30 Ом·м, а ожидаемое r_к=10 Ом·м.

Работы будут выполняться с аппаратурой АЭ-72, и для обеспечения необходимого качества измерений примем, что минимальная разность потенциалов 10 мВ.

Задание 2. При поисках стройматериалов с целью оконтуривания зон расположения известняков и определения их сохранности на глубине решено проводить СЭП по схеме ААМ ВВ в масштабе 1:25 000. По геологическим сведениям известно, что интересующие зоны должны быть не менее 2,5 км по простиранию (северо-восток) и 0,5 км по ширине. Примерная глубина залегания известняков 10¸15 м, их удельное сопротивление 150 Ом·м, сопротивление поверхностного слоя – 20 Ом·м. Требуется установить сеть наблюдения, разносы измерительной установки, рассчитать коэффициент установки. Нарисуйте схему установки с измерителем и генератором тока и составьте ведомость аппаратуры и материалов, необходимых для выполнения предусмотренных изысканий. Укажите необходимый персонал отряда и опишите технику наблюдений на точке.

Источник