ANALOGUE MODELING EXPERIMENTS USING ELECTROMAGNETIC SLINGRAM METHOD: A LINEAR CONDUCTIVE MODEL

Abstract

Metallic pipes and cables buried in a shallow depth are called linear conductors and can be explored by certain geophysical methods. Since the detection of these linear targets is generally desired in urban areas in which the cultural noise and static electrical perturbance effect are excessive and complex, the nature of the anomalies expected will probably change. The interpretation of field anomalies can correctly be made if the classical anomalies arising from such linear conductive targets are readily determined by modeling. However, this process can not be easily realized by analytically or numerically in electromagnetic (EM) methods. This problem can be achieved using EM analogue modeling experiments. In this study, the EM Slingram response of a linear conductive target was modeled in the laboratory and conventional analogous EM anomalies were obtained for two different frequencies and coil separations. Furthermore, the anomalies from three different maximum-coupled coil configurations which can be used with Slingram method, were compared against in pairs. The effect of insulator covering the linear conducting targets was also examined. All type of anomalies were obtained for in-line tandem and broadside arrays for comparison purposes.

Keywords

• EM analogue modeling, Slingram, Linear Conductive Model

SLİNGRAM YÖNTEMİYLE ELEKTROMANYETİK ANALOG MODELLEME ÇALIŞMALARI: ÇİZGİSEL İLETKEN MODEL

Abstract

Yeraltında sığ derinliklerde gömülü metal boru ve kablolar çizgisel iletkenler olarak adlandırılır ve belirli bazı jeofizik yöntemlerle araştırılabilirler. Bu tür hedeflerin aranması problemiyle genelde şehirsel alanlarda karşılaşıldığı için, ortamların statik gürültü seviyesi yüksek olmakta ve beklenen anomalilerde farklılıklar gözlenebilmektedir. Ayrıca, yeraltı çizgisel iletkenleri, genellikle plastik veya beton borular içine konulur ve bu durum elde edilen anomalilerin doğasını bozabilir. Arazide elde edilen anomalilerin yorumlanması, bu tür iletkenlerin klasik tepkilerinin modellenerek belirlenmesi durumunda doğru şekilde yapılabilir. Ancak Elektro Manyetik (EM) yöntemler için bu işlemi analitik veya sayısal olarak yapmak birçok durumda mümkün değildir. Böyle durumlarda EM analog modellemelere başvurulabilir. Bu çalışmada, EM Slingram yöntemi kullanılarak çizgisel iletken hedeflerin EM Slingram tepkileri analog olarak modellenmiştir. İki ayrı frekansta ve iki ayrı bobin aralığı için analog tepkiler elde edilmiştir. Ayrıca Slingram ile kullanılabilen üç farklı maksimum etkileşimli bobin sisteminin anomalileri birbiri ile karşılaştırılmıştır. Bunların yanı sıra, çizgisel iletkenin yalıtım malzemesinin anomaliler üzerindeki etkisi de incelenmiştir. Karşılaştırma için, tüm anomaliler ard-arda ve paralel-hat profilleri için elde edilmiştir

Keywords

• EM analog modelleme, Slingram, Çizgisel İletken Model

References

1. Becker A., Gauvreau G., Collett L.S., (1972): “Scale Model Study of TDEM Response of Tabular Conductors”, Can. Min. and Met. Bull., v.65, p:90-96.
2. Ercan A., (1982): “Yapay Kaynaklı Dalgalı Akım EM Değerlendirme Çift Sargı Yöntemi (Slingram)”, İTÜ Yayınları, İstanbul.
3. Fraser D.C., Ward S.H., (1967): “Analytic and Model Studies of a Rotatable Field EM Prospecting System”, Geophysics, v.32, p:899-917.
4. Grant F.S., West G.F., (1965): “Interpretation Theory in Applied Geophysics”, McGraw Hill Book Co., New York, 583 p.
5. Gaur V.K., (1963): “Electromagnetic Model Experiments Simulating an Airborne Method of Prospecting”, Bull. of National Geophysics Research Inst., v.1, p:167-174.
6. Guiging Z., Yanzhong L., (1992): “The Application of IP and Resistivity Methods to Detect Underground Metal Pipes and Cables”, Geotechnical and Environmental Geophysics, v. 3, p:239-248.
7. Huiming C., Honghai X., Xu Y., (1992): “Detecting Underground Cables and Metal Conducting Pipes by Using EM Methods” Geotechnical and Environmental Geophysics, v. 3, p:229-237.
8. Lowrie W., West G.W.,(1965): “The Effect of Conducting Overburden on Electromagnetic Prospecting Measurements”, Geophysics, v.30, p:624-632.

9. Sarma D.G., Maru V.M., (1971): “A Study of Some Effects of a Conducting Host Rock with a New Modelling Apparatus” Geophysics, v.36, p:166-183.
10. Spies B.R., (1976): “The Derivation of Absolute Units in EM Scale Modeling”, Geophysics, v.41, p:1042-1047.
11. Ward S.H., (1965): “Mining Geophysics, Vol:2”, Elsevier Sci. Pub.
12. Wynn J.C., Zonge K.C., (1978): “Electromagnetic Coupling, its Intrinsic Value, its Removal and Cultural Coupling Problem” Geophysics, v.40, p:831-850.