CN107064640A - 一种冰芯电导率测量工作台 - Google Patents

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刘亚平
侯书贵
康世昌
徐建中
杜志恒
王超敏
张王滨
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant

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Abstract

本发明涉及一种冰芯电导率测量工作台，其结构特征是两根直线导轨安装在两侧的支撑座上，轴承滑块分别套接在两根直线导轨上，两个轴承座分别安装在两个直线滑块的上方，转动轴套接在两侧的轴承座内，转动轴轴向与直线导轨垂直；转动轴中心位置安装有电导率测量仪固定块，冰芯卡槽固定在支撑座下部中间位置，其底部与支撑座底部平齐，冰芯水平固定在冰芯卡槽内；电导率测量仪中部的电极探头包埋块固定在固定块上。本发明便于固体冰芯电导率测量时行进路线和冰芯保持平行，辅助工作人员测量时对电极探头施加较为均衡的压力，保持匀速划刻，避免中途停顿，减小冰芯电导率测量值的误差，提高冰芯电导率测量的准确性和可靠性。

Description

一种冰芯电导率测量工作台
技术领域
本发明涉及一种冰芯电导率测量工作台，可与冰芯电导率测量仪配套使用测量固体冰芯电导率。
背景技术
冰芯是研究区域和全球过去气候和环境变化的良好介质，通过物理和化学手段可以恢复其中的古气候和古环境变化信息。固体冰芯直流电导率测量（ElectricalConductivity Measurement, ECM）技术是冰芯研究的常规物理手段之一，自1980s年代以来已成功应用到多个冰芯研究项目中。ECM以其对冰芯的非破坏性、测试的连续性、高分辨率、简便和快速见长。ECM可以恢复冰芯H+离子浓度剖面，其结果可应用于冰期间冰期气候旋回、冰芯定年、火山事件、生物质燃烧、离子浓度恢复以及冰内杂质的来源分析等诸多研究领域。
ECM是将通有高压直流电的电极在剖开的整洁冰面上连续划刻，记录电流随固体冰芯中H+浓度改变的一种测量方式。目前固体冰芯ECM主要采用便携式冰芯电导率测量仪，因为采购的冰芯电导率测量仪不提供专用的电导率测量工作台，测量时工作人员手持便携式冰芯电导率测量仪在剖开的冰芯表面进行手动划刻，有如下几点缺点：
1、电导率测量仪没有固定，工作人员手持电导率测量仪让电导率测量仪的电极探头在冰芯表面划刻时，其行进路线无法完全走直线，使电极探头在冰芯表面所处的相对位置发生偏移，导致提取的冰芯深度与电导信号准确度降低。
2、由于手持电导率测量仪时需要施加一定的压力让电极探头在冰芯表面进行连续匀速划刻，当测量长度较长的冰芯时，工作人员容易疲劳，施加压力的力度不易掌握，这很可能导致不同位置施加的压力变化较大，也容易发生中途停顿的情况，而这些因素都可能造成信号的波动和偏差，影响冰芯电导率测量值的解读。
3、不同的工作人员使用同一电导率测量仪时，由于经验的差异、施加压力和测量速度的不同，都可能导致电导率测量值的偏差，因此需要有丰富经验的工作人员进行电导率测量以减少误差。
发明内容
鉴于上述，本发明的目的是在于提供一种冰芯电导率测量工作台，用于辅助固定电导率测量仪和冰芯，该工作台设计合理，结构紧凑，便于固体冰芯电导率测量时使电导率测量仪行进路线和冰芯保持平行，有效解决了冰芯电导率测量时容易发生的电极探头行进路线走偏的问题，辅助工作人员测量时对电极探头施加较为均衡的压力，保持匀速划刻，避免中途停顿，减小冰芯电导率测量值的误差，提高冰芯电导率测量的准确性和可靠性。
本发明的目的是这样实现的：
一种冰芯电导率测量工作台，由支撑座、直线导轨、直线滑块、轴承座、转动轴、固定块和冰芯卡槽组成。两根直线导轨两端平行、水平状排列，对称固定在两侧的支撑座上，直线滑块与轴承座呈一体，直线滑块对称分别套接在两根直线导轨上，两个轴承座分别安装在两个直线滑块的上方，转动轴套接在两侧的轴承座内，转动轴的轴向与直线导轨垂直；转动轴中心位置安装有电导率测量仪固定块，冰芯卡槽居于两根直线导轨的下部，并固定在支撑座中间位置，其底部与支撑座底部平齐，冰芯水平固定在冰芯卡槽内；电导率测量仪中部的电极包埋块固定在固定块上。
本发明的优点和产生的有益效果是：
1、电导率测量仪固定在本发明的固定块上，可以随转动轴转动，也可以随直线轴承滑块在直线导轨上直线移动，这样可以保证电导率测量仪的电极探头在冰芯表面划刻时的行进路线为直线，使获得的电导信号与冰芯深度准确对应，保证了冰芯电导率测量值的准确性和可靠性。
2、本发明的直线导轨、冰芯卡槽和冰芯互相平行，且相对位置保持不变，直线滑块可以在直线导轨上稳固地平行滑动，电导率测量仪固定在转动轴的固定块上，转动轴可以起到杠杆的作用，这样当工作人员用手握住电导率测量仪的手柄转动电导率测量仪让电极探头下降与冰芯表面接触并施加一定压力在冰芯表面划刻时，大大减轻了工作人员施加压力的强度，工作人员不需要操心电极探头走偏的问题，而是将注意力主要放在施加压力的力度掌握以及连续匀速划刻上，减少不同位置施加的压力不平衡和中途停顿的问题，避免电导信号大的波动和偏差，保证电导信号测量结果的准确解读。
3、本发明与电导率测量仪配套使用与单独使用电导率测量仪相比，不但可以提高冰芯电导率测量的准确性和可靠性，而且减轻了工作人员的工作强度，一般的工作人员在实际操作几次后也很容易掌握使用本发明和电导率测量的方法，操作时减少了对必须有丰富经验工作人员的依赖。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明：
如图1所示，
一种冰芯电导率测量工作台，由支撑座1、直线导轨2、直线滑块3、轴承座4、转动轴5、固定块6和冰芯卡槽7组成。两根直线导轨2两端平行、水平状排列，对称固定在两侧的支撑座1上，直线滑块3与轴承座4呈一体，直线滑块3对称分别套接在两根直线导轨2上，直线滑块3可在直线导轨2上轻松滑行；两个轴承座4分别安装在两个直线滑块3的上方，转动轴5套接在两侧的轴承座4内，转动轴5的轴向与直线导轨2垂直；转动轴5中心位置安装有电导率测量仪固定块6，固定块6随转动轴5一起转动；冰芯卡槽7居于两根直线导轨2的下部，并固定在支撑座1中间位置，其底部与支撑座1底部平齐，冰芯8水平固定在冰芯卡槽7内；电导率测量仪中部的电极包埋块9固定在固定块6上。
实施过程中，与本发明配套使用的电导率测量仪，采用加拿大IcefeildInsturment Inc.公司生产的ECM2-001型便携式冰芯电导率测量仪。实际应用时，将电导率测量仪安装在冰芯电导率测量工作台上，电极导线12与电脑相连。最好在电导率测量前将冰芯8用带锯沿轴向水平切割后露出新鲜剖切表面，再用陶瓷刀将冰芯表面进行刮削，使冰芯表面保持平滑光整；随后将冰芯8水平放置在冰芯卡槽7内并固定；工作人员右手握住电导率测量仪手柄11向前推，带动电导率测量仪沿直线滑块3向前滑动直至电极探头10的末端移动至冰芯8的最前端；开始测量时工作人员右手握住并轻轻抬起电导率测量仪的手柄11让电极探头10的末端与冰芯8表面直接接触，然后施加一定的压力，此时工作人员左手也可按压电导率测量仪的电极包埋块9来辅助右手施加压力，最后工作人员右手在抬起手柄11给电极探头10末端施加压力的同时向后拖动，带动直线滑块3沿直线导轨2向后匀速滑动，测量的全过程注意保持施加压力的一致性直到完成整根冰芯8的测量，同时冰芯电导率数据通过电极导线12传输并记录到电导率测量仪的贮存器中；测量完成后抬起电极探头10，完成一根冰芯的电导率测量。然后，再放入另一根冰芯重复以上步骤；整个测量工作完成后可以通过安装在电脑的软件进行数据的读取、处理和分析等操作。

Claims (1)

1.一种冰芯电导率测量工作台，是由支撑座（1）、直线导轨（2）、直线滑块（3）、轴承座（4）、转动轴（5）、固定块（6）和冰芯卡槽（7）组成，其特征是两根直线导轨（2）两端平行、水平状排列，对称固定在两侧的支撑座（1）上，直线滑块（3）与轴承座（4）呈一体，直线滑块（3）对称分别套接在两根直线导轨（2）上，两个轴承座（4）分别安装在两个直线滑块（3）的上方，转动轴（5）套接在两侧的轴承座（4）内，转动轴（5）的轴向与直线导轨（2）垂直；转动轴（5）中心位置安装有电导率测量仪固定块（6），冰芯卡槽（7）居于两根直线导轨（2）的下部，并固定在支撑座（1）中间位置，其底部与支撑座（1）底部平齐，冰芯（8）水平固定在冰芯卡槽（7）内；电导率测量仪中部的电极包埋块（9）固定在固定块（6）上。
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