Методы каротажа основанные на переменном электромагнитном поле

Лекция 2

Методы каротажа основанные на переменном электромагнитном поле.

(ИК, ИКЗ, ВИКИЗ, ВДК или ДК, ЭМКЗ, ВП, ЭМК-сканирование).

Данные методы электрокаротажа основаны на возможности электромагнитных волн распространяться в различных природных и геологических средах.

В начале рассмотрим, что представляет собой электромагнитная волна (далее сокращенный вариант ЭМВ). Все пространство в городах пронизано ЭМВ. Они вездесущи и проникают во все самые отдаленные уголки, чтобы полностью отгородиться от них необходим глубокий подземный бункер, защищенный мощными экранирующими стенами и дверьми. Способность ЭМВ распространяться без проводов в воздухе была открыта англичанином Фарадеем (Рис.1.), а эксперименты по возможности электромагнитной волны отражаться и преломляться были изучены и открыты немецким ученым Генрихом Герцем в конце XIX .

Рис.1. Открытие электромагнитной индукции или электромагнитной волны Фарадеем.

века. Когда немецкие журналисты спрашивали Герца, какая практическая польза от его экспериментов, он только пожимал плечами.

С начала XX века и до сегоднящих дней начался триумф технологий на основе электромагнитных волн: радиотелеграф, радиосвязь, радиолокация (первые применили английские ПВО при ночных налетах немецких бомбардировщиков на Лондон во время Второй Мировой Войны, в данное время Россия лидер по средствам ПВО – комплексы С400 и С500), телевидение, мобильная связь, Wi-Fi. Огромнейшее количество методов диагностики от медицины до промышленности: рентгеновские установки просвечивания на контрольных пунктах в таможне, аэропортах, поликлиниках, тепловизоры, толщиномеры, дефектоскопы, лазерные дальномеры, микроволновки и т.д. Это только маленькая вершина айсберга, чтобы перечислить только названия основных методов и технологий на основе ЭМВ-электромагнитных волн не хватит лекции.

Так что собой представляет электромагнитная волна? Если выразиться просто без научных терминов, то ЭМВ это «сиамские близнецы»: магнитная индукция и электрическая индукция(Рис.2.), две сестры не просто близнецы, а сиамские (неразделенные близнецы).

Рис.2. Изображение электромагнитной волны.

« Мы с Тамарой ходим парой, мы с Тамарой санитары».Куда одна сестра, туда и другая. Электрическая составляющая (индукция) порождает магнитную составляющую (индукцию) и далее уже магнитная составляющая порождает электрическую и так было бы до бесконечности, если бы ЭМВ не затухала из-за взаимодействия с различными препятствиями, другими электромагнитными волнами, сопротивлением воздуха и множеством электрических зарядов различной природы, тоже находящихся в воздухе.

Электромагнитная волна распространяется в воздухе со скоростью близкой к скорости света, примерно 300 тысяч километров в секунду. Земной шар вокруг ЭМВ облетает за 0.13 секунды t= 40 000км./300 000 км. /с. Вы не успели моргнуть, а ЭМВ уже облетела Земной шар несколько раз.

Кроме скорости распространения, важнейшей характеристикой ЭМВ является ее частота. Частота ЭМВ это ее пульс, только пульс человека измеряется количеством ударов сердца в минуту, а пульс ЭМВ количеством ударов в секунду. В честь Генриха Герца, в герцах-Гц измеряется частота электромагнитной волны. Один Гц. это 1 удар в секунду или точнее один полный оборот волны по кругу на 360 градусов. 10Гц - 10 ударов (назовем ударами, чтобы нагляднее представлять процесс), 100Гц – 100 ударов, 1000Гц или 1 КГц – 1000 ударов и т.д. Только пульс у ЭМВ огромнейший, даже не возможно его представить. Поэтому для удобства написания этих значений,от огромных до мельчайших величиниспользуют специальные сокращения:

-Фемто, 0.000 000 000 000 001м.=1фемтометр(кроме метра можно любую величину в системе СИ);

-Пико, 0.000 000 000 001ф.= 1пикофарад( фарад в честь Фарадея,  в   электротехнике измерение емкости конденсатора);

-Нано, 0.000 000 001с.=1наносекунда(сокращенно 1нс.);

-Микро, 0.000 001м.= 1мкм. (один микрометр);

-Милли, 0.001м.= 1мм. (один миллиметр);

-Санти, 0.01м.=1 сантиметр;

-Деци, 0.1=1 дециметр, далее размерность идет на увеличение:

-Дека, 10литров=1декалитр.;

-Гекто,100 метров=1гектометр (100м*100м=1гм. * 1гм. = 1гектар или 10 000 кв.м.);

-Кило, 1000 грамм=1 килограмм;

-Мега, 1000 000 тонн=1Мт. (атомная бомба эквивалент в один миллион тонн взрывчатки);

-Гига, 1000 000 000 байт (жесткий диск) = 1Гб. (один гигабайт или один гиг);

-Тера, 1000 000 000 000 Гц. = 1ТГц. (частота центрального процессора);

-Пета, 1000 000 000 000 000 = 1ПГц.