معرفی تجهیزات صحرایی و نرم افزارهای مورد استفاده در پردازش دادههای صحرایی
الف) دستگاه ژئوالکتریک MAE از نوع C313-SEV ساخت ایتالیا با حداکثر دقت به منظور برداشتهای ژئوالکتریکی با انواع آرایههای مرسوم برای اکتشاف آب زیرزمینی در این شرکت استفاده میشود. توان بالا (۶۵۰ وات)، دقت بینظیر، محاسبه خطای اندازه گیری و توانایی ذخیرهسازی بینهایت داده از ویژگیهای منحصر به فرد این دستگاه ژئوالکتریک است. این دستگاه مجهز به گیرنده GPS است و محل برداشتها را با توجه به موقعیت دستگاه و آرایه مورد استفاده میتوان تعیین نمود. قابلیت دیگر این دستگاه تعیین شکل موج تزریقی به زمین است که قابلیتی بسیار مهم در جهت کاهش پتانسیل خودزا و شارژ بیش از حد زمین در حین برداشت است. منبع تغذیه این دستگاه ژئوالکتریک باطری داخلی قابل شارژ آن است که علاوه بر آن قابلیت تغذیه از باطری خارجی ۱۲ ولت نیز برای آن در نظر گرفته شده است. ذخیره سازی اطلاعات بر روی هارد داخلی و یا فلش انجام میپذیرد. تخلیه اطلاعات از روی دستگاه مستقیما توسطUSB و شبکه LAN انجام میگیرد. دستگاه ژئوالکتریک C313 دارای سیستم داخلی XP است و کلیه تفاسیر همزمان با برداشت بر روی دستگاه قابل انجام است. قیمت دستگاه با توجه به قابلیتهای متعدد و کیفیت عالی آن کمی بالاتر از نمونههای ایرانی آن است. این دستگاه دارای نرم افزار Res1dinv در سیستم خود است که می توان در طی برداشت صحرایی پردازش دادههای صحرایی اولیه را به صورت یک بعدی در همان سر زمین نیز انجام داد. این نرم افزار برترین نرم افزار پردازش یک بعدی داده های سونداژ الکتریک برای اکتشاف آب زیرزمینی است. دقت برداشت این دستگاه تا یک صدم اهم- متر است.
دستگاه ژئوالکتریک ایتالیایی MAE در برداشت صحرایی
ب) این شرکت مجهز به یک سیستم اندازهگیری شارژپذیری و مقاومتسنجی الکتریکی ساخت شرکت GDD کانادا متشکل از یک دستگاه ترانسمیتر مدلTXII با توان ۳۶۰۰ وات و یک دستگاه ریسیور مدلGRx8-32 استفاده شده است. سیستم مذکور با آخرین تکنولوژی روز دنیا مطابقت دارد. همچنین از سامانه تعویض ۱۶ کاناله به همراه کابلهای ۲۱ الکترودی برای پتانسیلها استفاده شده است.
ترانسمیتر این دستگاه جریان الکتریکی متناوب ورودی از موتور برق را بهجریان الکتریکی مستقیم مربعی و سپس تقویت آن و نهایتا ارسال آن متناسب به تنظیمات زمانی است. از مهمترین خصوصیات این دستگاه میتوان به موارد زیر اشاره نمود.
۱- تقویت ولتاژ با طیفهای متعدد از ۱۵۰ ولت تا ۲۴۰۰ ولت. دستگاههایی که قادر باشند ولتاژ بالاتر و رنجهای متعدد را برای ارسال جریان الکتریکی فراهم نمایند بسیار مطلوبتر هستند.
۲- توانایی ارسال جریان الکتریکی تا ۱۰ آمپر از ویژگیهای مهم این ترانسمیتر است. هر چند در عمل هیچگاه لزومی برای ارسال چنین آمپر زیادی به زمین نیستیم. اما این مساله در زمینهای بسیار هادی که شامل زمینهای اشباع از آب شور و رس است ممکن است با ولتاژ ۱۵۰ ولت جریان ۱۰ آمپر هم به زمین ارسال شود. در چنین حالتی به دستگاه آسیبی نمیرسد.
۳- این دستگاه در حوضه زمانی کار میکند. بر این اساس امکان تنظیم ارسال جریان مستقیم الکتریکی در فواصل زمانی ۱ و ۲ و ۴ و ۸ ثانیه نیز امکان پذیر است. در مناطق شیلی و رسی و مارنی از ۱ ثانیه و در مناطقی که مقدار شارژپذیری کم است از زمانهای بالاتر استفاده میشود. در اکتشاف مناطق سولفوری زمان ۲ ثانیه زمان مناسب است.
۴- امکان کیفیت اتصال الکترودهای جریان به زمین وجود دارد. مقاومت الکتریکی بین الکترودهای فرستنده جریان بر روی صفحه نمایش دستگاه قابل اندازهگیری و مشاهده است.
۵- وجود چراغهای علائم خطاها و صفحه نمایش دیجیتال برای نمایش ارسالی و توان مورد استفاده از مزایای مهم این دستگاه است.
۶- سبکی، پوشش مقاوم در برابر حرارت، رطوبت، خاک و ضربه و نیز حجم کم در مقایسه با سایر ترانسمیترهای ساخت شرکتها ( با توجه به توان خروجی آنها ) و حمل آسان از دیگر امتیازات این دستگاه است.
ریسیور این سیستم وظیفه دریافت کلیه اطلاعات مورد نیاز از الکترودهای پتانسیل نصب شده بر روی زمین را دارد. این سیستم خود از دو دستگاه دریافت و پردازش تشکیل شده است. این دستگاه میتواند به طور هم زمان از اطلاعات را از ۱۷ الکترود ثبت نماید. بنابراین در هر لحظه اطلاعات ۱۶ کانال ثبت میگردد. البته ما در این پردازش فقط از چهار کانال به طور همزمان استفاده میکنیم.
دستگاه پردازش(PAD) شامل دستگاه کوچک و پیشرفتهای است که از طریق بلوتوث و یا کابل RS232 اطلاعات ریسیور را دریافت مینماید و پس از پردازش اولیه اطلاعات به صورت داده های رقومی در حافظه خود ذخیره میکند. این بخش که با سیستم عامل ویندوز موبایل کار میکند خود کامپیوتر کوچکی است که دارای بسیاری از نرم افزارهای عمومی نظیر Excel و Word و نرم افزارهای تخصصی دستگاه GDD است. صفحه نمایشی بزرگ و لمسی کار کردن با این ابزار را بسیار ساده و سریع نموده است.
مهمترین ویژگیهای این دستگاه پردازش موارد زیر است.
۱- تعیین نوع آرایش مورد استفاده
۲- امکان بررسی کیفیت اتصال الکترودهای پتانسیل به زمین قبل از شروع اندازهگیری
۳- تعیین موقعیت الکترودهای پتانسیل و جریان در هر قرائت و محاسبه ضریب آرایش هندسیK برای محاسبه مقاومتویژه ظاهری
۴- تقسیم منحنی دشارژ به ۲۰ پنجره زمانی جهت محاسبه دقیق شارژپذیری. بدیهی است که هرچه تعداد پنجرهها بیشتر باشد دقت اندازهگیری شارژ بیشتر و به واقعیت نزدیکتر است.
۵- کاربر هنگام اندازهگیری تغییرات منحنی دشارژ را برای هر کانال به صورت جداگانه بر روی صفحه نمایشگر مشاهده میکند. گاهی نوفه ایجاد شده باعث نامنظم شده منحنی دشارژ و بالارفتن خطای عددی به بالای یک میشود. در این حالت منحنی دشارژ منظم و منطقی نیست.
۶- دادههای ذخیره شده در حافظه را میتوان با استفاده از نرم افزارهای واسطهای که بر روی رایانه نصب میشود از طریق بلوتوث و یا کابل USB از پردازشگر به رایانه منتقل کرد. فرمتهای متفاوتی از TXT-DAT-Res2dinv برای این منظور در نظر گرفته شده است.
۷- سبکی و استحکام هر دو دستگاه از مزایای آن است.
در برداشتهای IP&Rs در این شرکت از تکنولوژی سوئیچ باکس بهجای قرقره‌ی پتانسیل استفاده شد. در این تکنولوژی ابتدا تمامی الکترودها در موقعیت خود قرار داده می‌شوند. ارتباط هر الکترود پتانسیل توسط یک کابل چند رشتهای به سوئیچ باکس منتقل میشود. استفاده از سیستم کابل و سوئیچ باکس بهجای استفاده از روش سنتی قرقره از مزایای زیادی برخوردار است.
از جمله میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
– در سیستم کابل و سوئیچ باکس به دلیل این‌که قبل از شروع اندازهگیری تمامی الکترودهای پتانسیل در موقعیت خودشان قرار داده میشود، زمان کافی برای تبادل الکترولیتی و الکترونیکی بین الکترود و زمین فراهم میشود. به این سبب میزان پتانسیل خودزای زمین (SP) ثابت شده، هنگام شروع اندازهگیری بهراحتی توسط دستگاه خنثی میگردد.
– در سیستم کابل و سوئیچ باکس راندمان کار به واسطه‌ی کاهش زمان بسیار افزایش می‌یابد. زیرا در روش سنتی باید پس از قراردادن الکترودهای پتانسیل بر روی زمین حدود ۳ تا ۵ دقیقه زمان صرف کرد تا ارتباط الکترود با زمین به حال پایدار برسد.
– احتمال بروز اشتباه در محل قراردادن الکترود پتانسیل در روش سنتی بسیار زیاد است اما با سیستم کابل و سوئیچ باکس به دلیل فواصل یکسان در خروجی‌های کابل احتمال بروز اشتباه به حداقل و حتی صفر می‌رسد.
– در عمل گاهی لازم است اندازهگیری قبلی تکرار شود بهخصوص وقتی که بین دو اندازهگیری اختلاف زیاد وجود داشته باشد. در روش سنتی این کار با مشکلات فراوان روبرو است اما در سیستم کابل و سوئیچ باکس این کار بهراحتی انجام میشود.
– در روش سنتی نویز ناشی از افت ولتاژ در محل اتصالات به مراتب بیشتر از روش جدید است. در روش جدید کنتاکت‌ها قوی‌تر و مطمئن‌تر است.
دقت برداشت این دستگاه تا ۰٫۰۰۱Mv%/V است.
دستگاه GDD کانادا
ج) این شرکت مجهز به یک سیستم اندازهگیری شارژپذیری و مقاومتسنجی الکتریکی ساخت شرکت IRIS فرانسه متشکل از یک دستگاه ترانسمیتر مجهز به موتور برق و یک دستگاه ریسیور مدلSyscal Pro استفاده شده است. سیستم مذکور با آخرین تکنولوژی روز دنیا مطابقت دارد. همچنین از سامانه تعویض ۱۰ کاناله به همراه کابلهای ۲۱ الکترودی برای پتانسیلها استفاده شده است.
ترانسمیتر این دستگاه جریان الکتریکی متناوب ورودی از موتور برق را به جریان الکتریکی مستقیم مربعی و سپس تقویت آن و نهایتا ارسال آن متناسب به تنظیمات زمانی است.
از مهمترین خصوصیات این دستگاه میتوان به موارد زیر اشاره نمود.
۱- تقویت ولتاژ با طیفهای متعدد. دستگاههایی که قادر باشند ولتاژ بالاتر و رنجهای متعدد را برای ارسال جریان الکتریکی فراهم نمایند بسیار مطلوبتر هستند.
۲- توانایی ارسال جریان الکتریکی تا ۲٫۵ آمپر از ویژگیهای مهم این ترانسمیتر است. هر چند در عمل هیچگاه لزومی برای ارسال چنین آمپر زیادی به زمین نیستیم. اما این مساله در زمین های بسیار هادی که شامل زمینهای اشباع از آب شور و رس است ممکن است با ولتاژ ۱۵۰ ولت جریان ۱۰ آمپر هم به زمین ارسال شود. در چنین حالتی به دستگاه آسیبی نمیرسد.
۳- این دستگاه در حوضه زمانی کار میکند. در مناطق شیلی و رسی و مارنی از ۱ ثانیه و در مناطقی که مقدار شارژپذیری کم است از زمانهای بالاتر استفاده میشود. در اکتشاف مناطق سولفوری زمان ۲ ثانیه زمان مناسب است.
۴- امکان کیفیت اتصال الکترودهای جریان به زمین وجود دارد. مقاومت الکتریکی بین الکترودهای فرستنده جریان بر روی صفحه نمایش دستگاه قابل اندازهگیری و مشاهده است.
مهمترین ویژگیهای این دستگاه پردازش موارد زیر است.
۱- تعیین نوع آرایش مورد استفاده
۲- امکان بررسی کیفیت اتصال الکترودهای پتانسیل به زمین قبل از شروع اندازهگیری
۳- تعیین موقعیت الکترودهای پتانسیل و جریان در هر قرائت و محاسبه ضریب آرایش هندسیK برای محاسبه مقاومتویژه ظاهری
۴- تقسیم منحنی دشارژ به ۲۰ پنجره زمانی جهت محاسبه دقیق شارژپذیری. بدیهی است که هرچه تعداد پنجرهها بیشتر باشد دقت اندازهگیری شارژ بیشتر و به واقعیت نزدیکتر است.
در برداشتهای IP&Rs از تکنولوژی سوئیچ باکس بهجای قرقره‌ی پتانسیل استفاده شد. در این تکنولوژی ابتدا تمامی الکترودها در موقعیت خود قرار داده می‌شوند. ارتباط هر الکترود پتانسیل توسط یک کابل چند رشتهای به سوئیچ باکس منتقل میشود. استفاده از سیستم کابل و سوئیچ باکس بهجای استفاده از روش سنتی قرقره از مزایای زیادی برخوردار است.
از جمله میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
– در سیستم کابل و سوئیچ باکس به دلیل این‌که قبل از شروع اندازهگیری تمامی الکترودهای پتانسیل در موقعیت خودشان قرار داده میشود، زمان کافی برای تبادل الکترولیتی و الکترونیکی بین الکترود و زمین فراهم میشود. به این سبب میزان پتانسیل خودزای زمین (SP) ثابت شده، هنگام شروع اندازهگیری بهراحتی توسط دستگاه خنثی میگردد.
– در سیستم کابل و سوئیچ باکس راندمان کار به واسطه‌ی کاهش زمان بسیار افزایش می‌یابد. زیرا در روش سنتی باید پس از قراردادن الکترودهای پتانسیل بر روی زمین حدود ۳ تا ۵ دقیقه زمان صرف کرد تا ارتباط الکترود با زمین به حال پایدار برسد.
– احتمال بروز اشتباه در محل قراردادن الکترود پتانسیل در روش سنتی بسیار زیاد است اما با سیستم کابل و سوئیچ باکس به دلیل فواصل یکسان در خروجی‌های کابل احتمال بروز اشتباه به حداقل و حتی صفر می‌رسد.
– در عمل گاهی لازم است اندازهگیری قبلی تکرار شود بهخصوص وقتی که بین دو اندازهگیری اختلاف زیاد وجود داشته باشد. در روش سنتی این کار با مشکلات فراوان روبرو است اما در سیستم کابل و سوئیچ باکس این کار بهراحتی انجام میشود.
– در روش سنتی نویز ناشی از افت ولتاژ در محل اتصالات به مراتب بیشتر از روش جدید است. در روش جدید کنتاکت‌ها قوی‌تر و مطمئن‌تر است.
ریسیور این سیستم وظیفه ثبت و دریافت کلیه اطلاعات مورد نیاز از الکترودهای پتانسیل نصب شده بر روی زمین را دارد. این دستگاه میتواند به طور هم زمان اطلاعات را از ۱۱ الکترود ثبت نماید. بنابراین در هر لحظه اطلاعات ۱۰ کانال ثبت میگردد. این سیستم به راحتی تا ۲٫۵ آمپر جریان را میتواند از خود بدون کوچکترین مشکلی عبور دهد.
دقت برداشت این دستگاه تا ۰٫۰۱Mv%/V است.
دستگاه IRIS فرانسه
مگنتومتر GSM-19T
مشخصات عمومی دستگاه:
– محدوده ثبت ميدان ۲۰۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰۰ nT
– دقت برداشت nT ۰٫۰۵±
– قدرت تفکيک nT ۰٫۰۱±
– وزن تقريبي ۲ کيلوگرم
– دماي کارکرد ۴۰- تا ۵۰ درجه سانتيگراد
لرزه نگار Sysmatrack (MAE)
مشخصات عمومی دستگاه:
اندازه گیری زمان رسیو امواج تراکمی و برشی
دارای ۲۴ کانال جهت انجام عملیات لرزه نگاری ۲ بعدی
استفاده در برداشت های درون چاهی( دانهول)