一種用于電法測(cè)量系統(tǒng)中電極開(kāi)關(guān)快速安裝固定的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高密度電法電極布設(shè)過(guò)程中電極開(kāi)關(guān)的快速安裝固定裝置，被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探中。
【背景技術(shù)】
[0002]電法勘探是地球物理勘探中的一種重要方法，它主要依據(jù)地殼中巖石或礦體的電磁學(xué)性質(zhì)(如導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、介電性)和電化學(xué)特性之間的差異，通過(guò)對(duì)人工或天然電場(chǎng)、電磁場(chǎng)或電化學(xué)場(chǎng)的空間分布規(guī)律和時(shí)間特性進(jìn)行觀測(cè)研究，尋找不同類(lèi)型礦床、探明地質(zhì)構(gòu)造以及解決地質(zhì)問(wèn)題的地球物理勘探方法。按照?qǐng)鲈葱再|(zhì)，電法勘探可分為人工場(chǎng)法(主動(dòng)源法)、天然場(chǎng)法(被動(dòng)源法)；按照觀測(cè)空間劃分，可分為航空電法、地面電法和地下電法;按照電磁場(chǎng)的時(shí)間特性劃分，則電法勘探方法又可分為直流電法(時(shí)間域電法)、交流電法(頻率域電法)和過(guò)渡過(guò)程法(脈沖瞬變場(chǎng)法)。在中國(guó)，常用的電法勘探方法主要包括電阻率法、充電法、激發(fā)極化法、自然電場(chǎng)法、大地電磁測(cè)深法和電磁感應(yīng)法等。
[0003]其中，高密度電法指的是直流高密度電阻率法，由于從中發(fā)展出直流激發(fā)極化法，一般統(tǒng)稱(chēng)為高密度電法。高密度電阻率法是一種陣列勘探方法，野外測(cè)量時(shí)只需要將全部電極(幾十至上百根)置于測(cè)點(diǎn)上，然后利用程控電極轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和微機(jī)工程電測(cè)儀便可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速和自動(dòng)采集。然后將測(cè)量結(jié)果導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，便可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并給出關(guān)于地電斷面分布的各種物理解釋的結(jié)果。由于采用高密度電法進(jìn)行探測(cè)具有以下優(yōu)點(diǎn):電極布設(shè)可以一次完成，可大大減少因電極設(shè)置而引起的故障和干擾;采用多種電極排列方式進(jìn)行掃描測(cè)量，獲得的關(guān)于地電斷面結(jié)構(gòu)特征的地質(zhì)信息豐富；可以實(shí)現(xiàn)野外數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化，采集速度快(每一測(cè)點(diǎn)的時(shí)間僅為2—5s)，大大降低手工操作所出現(xiàn)的錯(cuò)誤。因此，與傳統(tǒng)的電阻率法相比，采用高密度電法進(jìn)行勘探的成本低、效率高、獲取信息豐富、解釋方便，目前已成為地球物理勘探的重要技術(shù)手段。
[0004]但是，在采用高密度電法進(jìn)行地質(zhì)勘探中，通常根據(jù)不同的排列方式要布設(shè)幾十甚至上百根電極，并且必須按一定的極距(I一5 m)進(jìn)行排列，再通過(guò)電纜、開(kāi)關(guān)控制箱與測(cè)量?jī)x器相連。測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量?jī)x器通過(guò)指令控制開(kāi)關(guān)控制箱，以一定的排列順序?qū)㈦姌O轉(zhuǎn)換成供電電極或測(cè)量電極，然后對(duì)測(cè)得的視電阻率進(jìn)行反演和解譯，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)區(qū)域地層分布、走向和性質(zhì)的了解。在高密度電法勘測(cè)過(guò)程中，以美國(guó)的AGI高密度電法儀為例，在測(cè)量過(guò)程中，每次測(cè)量前，均需要按一定的布極方式在土壤中釘入大量的電極，然后將電極開(kāi)關(guān)固定在電極之上;測(cè)定完畢后，又需要逐一將電極開(kāi)關(guān)從電極上拆卸下來(lái)。每次電極開(kāi)關(guān)安裝和拆卸過(guò)程均需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間，所用時(shí)間幾乎占到整個(gè)測(cè)量時(shí)間的三分之二至二分之一，極大地降低了勞動(dòng)效率;而且，勘測(cè)過(guò)程中，通常采用不銹鋼鋼筋作為電極，然后用鐵絲或彈簧將電極開(kāi)關(guān)固定在鋼筋上，這樣在電極開(kāi)關(guān)固定和拆卸過(guò)程中費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且容易導(dǎo)致電極開(kāi)關(guān)與鋼筋接觸面積小、接觸不良等問(wèn)題，嚴(yán)重影響電場(chǎng)的強(qiáng)度，從而大大降低勞動(dòng)效率和高密度電法的測(cè)量精度和準(zhǔn)確性。
[0005]因此，在高密度電法測(cè)量過(guò)程中，開(kāi)發(fā)出一種能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的快速固定與分離的電極裝置，在提高高密度電法的野外地質(zhì)勘察效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度等方面將有良好的應(yīng)用前景和市場(chǎng)價(jià)值。目前，新型電法電極的研發(fā)逐漸受到人們的重視，并有相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)，例如:
[0006]中國(guó)專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)?01510403742.3)公開(kāi)了“一種用于測(cè)量硬地表電法電極及其應(yīng)用”和實(shí)用新型專(zhuān)利，申請(qǐng)?zhí)?01520497820.6“一種用于測(cè)量硬地表的電法電極”，其實(shí)質(zhì)主要是通過(guò)銅棒將金屬墊片、導(dǎo)電膠層和粘結(jié)層串接起來(lái)，再將吸附有磁鐵的鐵座通過(guò)螺絲固定在銅棒上，從而形成電極;使用時(shí)需要將被測(cè)物體表面的塵土清掃干凈，然后通過(guò)粘結(jié)層附著于被測(cè)物體之上。該產(chǎn)品只適用于混凝土、巖石等硬質(zhì)物體的測(cè)量，粘結(jié)膠層容易被塵土玷污而降低性能，所以這種電極裝置無(wú)法適用于野外地表含有大量細(xì)小沙土顆粒的地質(zhì)勘探，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝過(guò)程繁瑣，野外沙土地上難以大規(guī)模實(shí)施。
[0007]還有，申請(qǐng)?zhí)枮?01320865109.2實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了 “一種高密度電法的電極輔助裝置”，其實(shí)質(zhì)是利用塑料桶等模具提前預(yù)制成粘土塊，使用時(shí)將筒體打開(kāi)，將電極插入粘土中，以實(shí)現(xiàn)電極與硬質(zhì)地表之間的導(dǎo)電。然而，高密度電法測(cè)量過(guò)程中通常使用幾十甚至上百根的電極，該電極裝置野外使用起來(lái)更不方便，且攜帶困難、運(yùn)輸存放極其不便。這種電極只能作為一種研究或?qū)嶒?yàn)用的臨時(shí)輔助裝置，效率低且難以野外大規(guī)模使用。
[0008]再如，申請(qǐng)?zhí)枮?01320075103.5實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了 “一種直流電法測(cè)量中電極與硬質(zhì)場(chǎng)地的連接裝置”，其實(shí)質(zhì)是將鹽水及導(dǎo)電海綿裝入筒體內(nèi)，然后插入電極，以實(shí)現(xiàn)電極與硬質(zhì)地表之間的導(dǎo)電。同樣，該產(chǎn)品也存在使用起來(lái)不夠簡(jiǎn)單，外形不夠緊湊，運(yùn)輸存放不便等問(wèn)題，并且在高密度電法小點(diǎn)距(如0.3m、0.5m)的情況下，容易發(fā)生鹽水外溢滲漏后，將鄰近電極連通，導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤，影響物探準(zhǔn)確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于上述，本實(shí)用新型的目的在于提供一種高密度電法電極開(kāi)關(guān)的快速固定裝置，用于在采用高密度電法進(jìn)行地質(zhì)勘探中電極開(kāi)關(guān)的快速固定和拆卸、增加電極開(kāi)關(guān)與電極的接觸面積，提高高密度電法的檢測(cè)效率和檢測(cè)精度、降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0010]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0011]一種用于電法測(cè)量系統(tǒng)中電極開(kāi)關(guān)快速安裝固定的裝置，是由C形卡槽、快速固定卡扣和不銹鋼鋼釬組成。所述C形卡槽由厚度I 一 2mm的不銹鋼板卷制而成，C形卡槽的半徑與開(kāi)關(guān)電極的半徑相同或略大，卡槽的長(zhǎng)度與電極的長(zhǎng)度相同，水平焊接于鋼釬上對(duì)電極開(kāi)關(guān)形成半包裹狀;所述固定卡扣由不銹鋼絲或不銹鋼板制作而成，呈半圓形，一端連接于C形卡槽的下邊緣，卡扣的另一端可以卡在C形卡槽的上邊緣，通過(guò)扳拉卡扣，快速將電極開(kāi)關(guān)固定于C形卡槽中；所述不銹鋼鋼釬由不銹鋼鋼筋制作而成，截面呈圓形或方形，截面積19mm2—490 mm2，鋼釬長(zhǎng)度200mm—700mm，下端打磨成銳角以便于釘入土中，在距離鋼釬上端5cm—I Ocm處焊接有C形卡槽。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0013]本實(shí)用新型C形卡槽與電極開(kāi)關(guān)的接觸面積大，增加了電極與大地之間的導(dǎo)電性；用于高密度電法勘測(cè)過(guò)程中電極開(kāi)關(guān)的快速安裝固定和拆卸，且具有操作便捷、省時(shí)省力等特點(diǎn)，極大地提高了野外高密度電法電極的布設(shè)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了勞動(dòng)效率，對(duì)于提高儀器的勘測(cè)效率具有重要作用。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型示意圖。
[0015]圖2是圖1的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0017]如圖1一2所示，一種用于電法測(cè)量系統(tǒng)中電極開(kāi)關(guān)快速固定安裝的裝置，是由C形卡槽1、快速固定卡扣2和不銹鋼鋼釬3組成。C形卡槽I由厚度1.2mm的不銹鋼板卷制而成，C形卡槽的直徑為32mm略大于電極開(kāi)關(guān)的直徑30mm，卡槽的長(zhǎng)度11 Imm與電極開(kāi)關(guān)的長(zhǎng)度相同，水平焊接于鋼釬3上對(duì)電極開(kāi)關(guān)形成半包裹狀，從而保證卡槽與電極開(kāi)關(guān)有最大的接觸面積，并確保安裝和拆卸過(guò)程中開(kāi)關(guān)電極可以輕松與C形卡槽I分離。固定卡扣2由不銹鋼絲或不銹鋼板制作而成，呈半圓形、直徑與電極開(kāi)關(guān)的相同，一端安裝于C形卡槽I的下邊緣，且可以自由活動(dòng)，卡扣的另一端可以卡在C形卡槽I的上邊緣，通過(guò)扳拉卡扣，快速將電極開(kāi)關(guān)固定于C形卡槽I中。不銹鋼鋼釬3由不銹鋼鋼筋制作而成，截面呈圓形，截面積113mm2，鋼釬長(zhǎng)度500mm，下端打磨成35度銳角以便于釘入土中，在距離鋼釬上端6cm處焊接有C形卡槽
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[0018]在利用高密度電法進(jìn)行地質(zhì)勘探過(guò)程中，采用本實(shí)用新型對(duì)電極開(kāi)關(guān)進(jìn)行固定時(shí)，首先將本裝置的不銹鋼鋼釬3根據(jù)布極方式和布設(shè)距離垂直釘入土體中，然后將電極開(kāi)關(guān)水平放入C形卡槽I中，并用快速固定卡扣2將電極開(kāi)關(guān)進(jìn)行固定鎖緊。
[0019]在勘測(cè)過(guò)程完成后，松開(kāi)固定卡扣2，將電極開(kāi)關(guān)從C形卡槽I中取出，從而快速完成電極開(kāi)關(guān)的拆卸。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于電法測(cè)量系統(tǒng)中電極開(kāi)關(guān)快速安裝固定的裝置，是由C形卡槽(1)、快速固定卡扣(2)和不銹鋼鋼釬(3)組成，所述C形卡槽(I)由厚度I 一 2mm的不銹鋼板卷制而成，C形卡槽的半徑與開(kāi)關(guān)電極的半徑相同或略大，卡槽的長(zhǎng)度與電極的長(zhǎng)度相同，水平焊接于鋼釬(3)上對(duì)電極開(kāi)關(guān)形成半包裹狀;所述固定卡扣(2)由不銹鋼絲或不銹鋼板制作而成，呈半圓形，一端連接于C形卡槽(I)的下邊緣，卡扣的另一端可以卡在C形卡槽(I)的上邊緣，通過(guò)扳拉卡扣，快速將電極開(kāi)關(guān)固定于C形卡槽(I)中；所述不銹鋼鋼釬(3)由不銹鋼鋼筋制作而成，截面呈圓形或方形，截面積19mm2—490 mm2，鋼釬長(zhǎng)度20cm—70cm，下端打磨成銳角以便于釘入土中，在距離鋼釬上端5cm—1cm處焊接有C形卡槽(I)ο
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于電法測(cè)量系統(tǒng)中電極開(kāi)關(guān)快速安裝固定的裝置，是由C形卡槽、快速固定卡扣和不銹鋼鋼釬組成。C形卡槽水平焊接于鋼釬上，對(duì)電極開(kāi)關(guān)形成半包裹狀；固定卡扣由不銹鋼絲或不銹鋼板制作而成，呈半圓形，一端連接于C形卡槽的下邊緣，卡扣的另一端可以卡在C形卡槽的上邊緣，通過(guò)扳拉卡扣，快速將電極開(kāi)關(guān)固定于C形卡槽中；不銹鋼鋼釬由不銹鋼鋼筋制作而成，下端打磨成銳角以便于釘入土中。本實(shí)用新型能對(duì)高密度電法的電極開(kāi)關(guān)進(jìn)行快速固定，且與電極開(kāi)關(guān)的接觸面積大，增強(qiáng)了儀器的探測(cè)效果，極大地提高了野外高密度電法電極的布設(shè)效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了勞動(dòng)效率。
【IPC分類(lèi)】G01V3/04
【公開(kāi)號(hào)】CN205333873
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620024767
【發(fā)明人】王俊峰, 游艷輝, 王新兵, 俞祁浩
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所
【公開(kāi)日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2016年1月12日