專利名稱：一種電阻率儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種地球物理探查裝置，更具體地說，本實(shí)用新型涉及電阻率儀。
背景技術(shù)：
電阻率儀是一種地球物理探查裝置，它是通過A、B兩個電極與介質(zhì)(例如地面)接觸(例如打入土中)，向介質(zhì)供以電流(強(qiáng)度為I)，另外兩個電極M、N亦與介質(zhì)接觸，并在A、B供電時測量M、N間電位差ΔUMN。根據(jù)A、B、M、N的幾何位置可以計(jì)算出一個裝置系數(shù)K，這樣就可以得到一個視電阻率值ρs＝K·ΔUMN/Iρs反映了一定范圍內(nèi)地下介質(zhì)的導(dǎo)電性。通過分析不同測點(diǎn)或反映不同深度的ρs值，即可達(dá)到地質(zhì)勘探的目的。
目前，中國和俄羅斯及東歐的測量ρs的電阻儀，是通過A、B向地下供穩(wěn)定電流(直流電)，這時M、N電極會因與介質(zhì)接觸而發(fā)生極化，產(chǎn)生極化干擾。目前采用兩種方法來解決極化的干擾(a)在向A、B通電前，測量M、N的極化電位差，并通過儀器給以補(bǔ)償；(b)追蹤M、N的極化，并在A、B供電測量ΔUMN時的瞬間，測量極化電位差，然后在測值中減去極化電位差。但在極化不穩(wěn)定時，這會產(chǎn)生較大誤差。一些國家如日本、法國、加拿大等，采用很低頻率的方波向介質(zhì)供電(如0.3Hz～1Hz)，同樣也避免不了電極極化的問題。
這些現(xiàn)有的儀器當(dāng)M、N接地電阻大時(如達(dá)到20KΩ～40KΩ)，儀器測量ΔUMN的靈敏度差，誤差很大，甚至無法讀數(shù)。
同時由于在城市中雜散電流很大，雜散電流中，一種是大地電流，其頻率為直流到幾Hz的低頻電流；另一種是50Hz的工頻雜散電流。因此目前在城市物探中采用電阻率法的難度很大，許多單位因而在城市中放棄了這種方法。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種防止極化、克服大地電流干擾、提高設(shè)備靈敏度及穩(wěn)定性的電阻率儀。
本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案解決這些問題一種用于物理勘探的電阻率儀，包括通過A、B兩電極向被測物體(大地、混凝土等)供入電流的發(fā)送機(jī)和接收在介質(zhì)表面的電極M、N間電位差ΔUMN的接收機(jī)兩部分，其特征在于所述的向介質(zhì)供入的電流是由直交逆變器轉(zhuǎn)換的10～20±0.5～1Hz的交變電流，所述接收機(jī)的接收頻率與發(fā)送機(jī)頻率一致，接收機(jī)與發(fā)送機(jī)分離，相互信息傳遞采用電隔離的非電傳輸器。
(1)采用高達(dá)10～20Hz的交變電流向介質(zhì)供電，發(fā)送機(jī)發(fā)送的此交變電流的頻率誤差≤0.5～1Hz，接收(測量ΔUMN)儀器的通頻帶與發(fā)送機(jī)的頻率一致，誤差≤0.5～1Hz；(2)采用發(fā)送機(jī)與接收機(jī)分離形式，使用前互校，調(diào)好一致性；(3)發(fā)送機(jī)向介質(zhì)的通電電流大小分為幾檔，由操作員視情況選擇，或由儀器自動控制在某個數(shù)值范圍內(nèi)；電流強(qiáng)度I值經(jīng)數(shù)字化后通過非電耦合(如光通訊方式)向接收機(jī)中的單片機(jī)或微型內(nèi)置計(jì)算機(jī)傳輸信號；(4)接收機(jī)中的單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)將傳輸來的I值與接收到的ΔUMN值，通過刻錄在單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)上的計(jì)算K值公式計(jì)算K值，用ρs＝K·ΔUMN/I公式計(jì)算出ρs值，并在顯示屏中顯示。顯示屏亦可顯示裝置形式、I、ΔUMN、K等數(shù)值，并在一組測量完成后顯示ρs曲線；(5)接收機(jī)前端設(shè)一個接地電阻補(bǔ)償器與測量M、N接地電阻的讀數(shù)裝置，根據(jù)接地電阻大小給以補(bǔ)償。補(bǔ)償辦法是在MN輸入線路串入一個0～750KΩ的可變電阻，根據(jù)實(shí)測的接地電阻值在補(bǔ)償電阻中減去相應(yīng)的值。
(6)在測量ΔUMN時，顯示屏顯示接地電阻值及發(fā)送電流值；(7)用直流電源向儀器供電。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有以下優(yōu)點(diǎn)；(1)不會出現(xiàn)測量電極極化以及極化補(bǔ)償?shù)膯栴}；(2)由≤1Hz的窄帶接收，且使用頻率＞10Hz，可避免大地雜散電流干擾；(3)采用交流的各種電子元件及放大器，儀器的穩(wěn)定性和靈敏度高，可以測量微小的ΔUMN信號，從而降低向介質(zhì)供電的功率；(4)采用接地補(bǔ)償，可在MN接地電阻RMN很大時正常測量；(5)采用發(fā)送機(jī)與接收機(jī)分離形式，使用前校正一致性，避免儀器零飄和溫飄影響以及儀器發(fā)送部分與接收部分的感應(yīng)干擾；
圖1為發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的連接示意圖；圖2為發(fā)送機(jī)和接受機(jī)的框圖。
圖1中1發(fā)送機(jī) 2傳輸及電隔離器3接收機(jī)4向A、B電極供電 5發(fā)送機(jī)向接收機(jī)的校正線6供電監(jiān)測12鍵盤 13顯示屏14接M、N電極測量，接校正信號15RMN測量及接地電阻補(bǔ)償圖2中1發(fā)送機(jī) 2傳輸及電隔離器3接收機(jī)4接A、B電極供電 5發(fā)送機(jī)向接收機(jī)送校線6向AB電極供電的監(jiān)測顯示7供A、B電流的發(fā)送部分8直-交逆變器 9電池10A/D轉(zhuǎn)換器 11單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī) 12鍵盤13顯示屏 14連接MN的接收部分15接地電阻RMN測量及補(bǔ)償接地電阻部分16接打印機(jī)和計(jì)算機(jī)接口具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖1、2對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述(1)接收機(jī)3與發(fā)送機(jī)1分離；發(fā)送機(jī)設(shè)校對線5，工作前由發(fā)送機(jī)1提供-ΔV值輸入接收機(jī)3的MN端14，由接收機(jī)3調(diào)節(jié)旋紐調(diào)節(jié)二值完全一致。
(2)由直-交轉(zhuǎn)換器8將電池電流轉(zhuǎn)換為10～20±0.5～1Hz交變電流，通過A、B向介質(zhì)供電，并同時通過A/D轉(zhuǎn)換器10將電流值數(shù)字化后輸入接收機(jī)3的單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)11，在顯示屏13顯示電流值；
(3)接收機(jī)3接收ΔUMN，通過A/D轉(zhuǎn)換器10輸入單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)11，在顯示屏13顯示；(4)單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)11中刻錄各種裝置的K值計(jì)算公式及刻錄或輸入AB、MN大小值；工作時只需選定裝置形式和輸入或選定AB或AO、MN值，計(jì)算機(jī)計(jì)算出ρs值并將各數(shù)據(jù)及ρs曲線圖在顯示屏顯示；(5)接收機(jī)3中設(shè)接地電阻測量裝置和接地補(bǔ)償電阻15，實(shí)測ρs時先減去實(shí)測RMN值，作接地補(bǔ)償。
權(quán)利要求1.一種用于物理勘探的電阻率儀，包括通過A、B兩電極向大地、混凝土等被測物體供入電流的發(fā)送機(jī)和接收在介質(zhì)表面的電極M、N間電位差ΔUMN的接收機(jī)兩部分，其特征在于所述的發(fā)送機(jī)中設(shè)一個直—交逆變器將直流電源轉(zhuǎn)換為10～20±0.5～1Hz的交變電流向介質(zhì)供入；接收機(jī)與發(fā)送機(jī)分離，它們之間設(shè)光傳輸器等非電傳輸器相互傳輸信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電阻率儀，其特征在于，所述的接收機(jī)內(nèi)置一單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)，接收A、B電極供出的電流強(qiáng)度I值和由接收機(jī)接收到的M、N間的電位差值ΔUMN，并將所有裝置系數(shù)的K值公式刻于其中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一電阻率儀，其特征在于，接收機(jī)中電極M、N電路中串入一最大為750kΩ的可變電阻R，用以作接地電阻補(bǔ)償。
專利摘要一種電阻率法儀器，涉及一種地球物理勘查設(shè)備，儀器由分離的發(fā)送機(jī)和接收機(jī)組成，由光傳輸?shù)确请姺绞絺鬏?；接收機(jī)中設(shè)單片機(jī)或微型機(jī)計(jì)算機(jī)，將K值計(jì)算公式刻于其中，計(jì)算ρ
文檔編號G01V3/06GK2718597SQ0320937
公開日2005年8月17日 申請日期2003年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月10日
發(fā)明者鐘世航 申請人:鐘世航