CN2032725U - 一种测量大地交流视在导电率装置 - Google Patents

Abstract

该装置由发送和接收两部分组成。发送部分由一台窄带低频信号器和一个单线大地被复线组成。接收部分由被感线圈、角度测量装置、测高装置及选频电压表组成。当信号器发出一个恒定电流时，转动被感线圈，使选频电压表上的读数最小，这时测出线圈面倾角及用测高装置测出被测点高度差等，由这些数据进行运算即得当地大地交流视在导电率。该测试装置克服了目前大地导电率测试装置只能对平地有效的缺点，它尤其实用于山区大地导电率测试。

Description

本实用新型的测量大地交流视在导电率装置，涉及大地导电率测试技术领域。

目前国内外工程中实用的大地交流视在导电率测量装置主要是根据四极电测法原理制成。如日本开发了一种倾斜线圈式测量装置，基本介绍见1979年日文“诱导”下册第298页。但是这种测量装置要求测试现场呈水平状条件（图2），对于常有地面高度差的工程勘测现场，实用上受到限制。

本实用新型的目的在于推出一种可完成存在地面高度差情况下的现场大地交流视在导电率测试的装置。

本实用新型的技术解决方案是用一台窄带低频信号发生器和一根被复线组成一个单线大地施感回路，也即发送部分。接收部分是一个由被感线圈、角度测量仪、测高装置及选频电压表组成的感应装置。本实用新型技术解决方案中的被感线圈紧固在线圈支承框架上，并置于U型支架的两个开口槽中。本实用新型技术解决方案中的角度测量仪由游标定尺和游标动尺组成，游标定尺紧固在U型支架一端，游标动尺在同一端以螺纹方式与轴杆相连。本实用新型技术解决方案中的游标动尺外侧轴杆上装有紧固螺丝压帽。本实用新型技术解决方案中的线圈支承框架上骑跨有一活动水平尺。本实用新型技术解决方案中被感线圈骨架由塑料或木头制成，直径为35至45cm，采用φ0.1～0.2mm的漆包线绕制3000～8000匝，在绕制线圈的外层用环氧树脂构成密封层。本实用新型技术解决方案中的窄带低频信号发生器输送交流施感电流I，并保持I为恒定值。

附图的说明如下：

图1是本实用新型的发送部分和接收部分示意图

图2是无高度差测试装置位置图

图3是有高度差时测试装置位置图

图4线圈及角度测量装置

图5测高示意图

本发明的具体实施方案如附图1、4所示。用一台窄带低频信号发生器和一根被复线组成一个单线大地施感回路，即发送部分，在图1中由信号发生器（1）向导线（2）送入恒定不变施感电流I，I值范围在100～200mA。接收部分由选频电压表（4）、测试线圈（3）和角度游标定动尺（图4中7、8）构成。图4中测试线圈骨架用塑料或木头制成，直径为35～45cm，采用φ0.1～0.2mm的漆包线绕制3000～8000匝构成线圈层，在线圈层外涂环氧树脂构成密封层。测试线圈（3）通过螺钉（11）和线圈支承框架（5）固为一体。角度游标定尺（7）紧固在U型支架一侧，游标动尺（8）在定尺外侧与轴杆以螺纹方式相连，游标动尺外侧装有压紧螺帽。游标定尺用螺钉（19）与U型支架相连。U型支架板两端有开口，框架（5）的轴杆水平置于U型支架板开口中并可转动。当线圈旋转时，轴杆也随之转动，并带动游标动尺（8）同步旋转，由游标刻度便可读得旋转角度。活动水平尺（15）骑跨在线圈框架上，一方面供校正线圈垂直角度用，另一方面用于测量地形高差。在活动水平尺上装有水准泡（16），另外在活动水平尺两端用螺丝（18）把两T型板（17）与水平尺紧固为一体。选频电压表（图1中4）的两极与被感线圈上的两个端子（14）相连以测被感电压。利用测高装置图5，测出发送部分被复线与接收部分线圈所处地面间的地形高度差b，具体作法是转动被感线圈使被测点P、两T型板的顶边成一直线，从游标尺上可读出水平尺倾角α，则P点高度差b＝OP＝1·sinα＋C。测出线圈距地面的高度差C及与P点间的水平距离a。旋转被感线圈面，用选频电压表测试被感电压，当线圈转到某一位置时，感应电压最小，由此从角度游标尺上读得此时线圈面的倾斜角θ值。根据下述公式，我们借助计算工具即可求得大地导电率δ：θ＝ 1/2 tg－1 (－2（PW+SQ))/(P²- ω²+Q²- S²)

其中：P＝ (-2a)/(a²+ (b - c)²) ＋ (π)/8 α²a

$Q=\frac{a^2}{2}\left[a\right(0.6728+\ln \frac{2}{a\sqrt{a^2+{(b+c)}^2}}]$ $+\frac{a}{2}\·\frac{[{(b+c)}^2-a^2]}{a^2+{(b+c)}^2}-(b+c)\mathrm{tg}-1\frac{a}{b+c}$ $-\frac{{a(b+c)}^2}{a^2+{(b+c)}^2}\}$ $W=\frac{2(b+c)}{a^2+{(b+c)}^2}+\frac{2\sqrt{2}}{3}a-\frac{\mathrm{\π}}{8}a(b+c)$ $S=\frac{2\sqrt{2}}{3}a-\frac{a^2}{2}\left\{(b+c)\right[0.6728+\ln \frac{2}{a\sqrt{a^2+{(b+c)}^2}}]$ $-\frac{b+c}{2}\·\frac{{(b+c)}^2-a^2}{a^2+{(b+c)}^2}+a\·{\mathrm{tg}}^{-1}\frac{a}{b+c}-\frac{a^2(b+c)}{a^2+{(b+c)}^2}\}$ $a=\sqrt{{\mathrm{\μ}}_0\·\mathrm{\ω}\·\mathrm{\δ}},$

ω＝2πf                f为频率

υ₀＝4π×10^－7υ₀为导磁率

本实用新型与现有技术相比有如下优点：

1、本装置测试时，具有布设方便、测试和数据处理简单、省人、省工的优点。

2、本装置可适用于任意高度差地势现场的测试，对解决山区大地导电率测试问题提供了办法。

3、本装置结构简便、成本低。

Claims (7)

1、一种测量大地交流视在导电率装置由发送部分和接收部分组成，其特征在于其发送部分由一台窄带低频信号发生器(图1中1)和一个单线大地施感回路(图1中2)构成，接收部分是一个由被感线圈(图1中3)、角度测量仪(图4中7、8)、测高装置(图5)和选频电压表(图1中4)组成的感应装置。

2、按权利要求1所述的测量大地视在导电率的装置，其特征在于被感线圈紧固在线圈支承框架（图4中5）上，并置于U型支架（图4中6）的两个开口槽中。

3、按权利要求1所述的测量大地视在导电率的装置，其特征在于角度测量仪由游标定尺（图4中7）和游标动尺（图4中8）组成，游标定尺紧固在U型支架一端，游标动尺在同一端以螺纹方式与轴杆相连。

4、按权利要求1所述的测量大地视在导电率的装置，其特征在于游标动尺外侧轴杆上装有紧固螺丝压帽。

5、按权利要求1所述的测量大地视在导电率的装置，其特征在于线圈支承框架上骑跨有活动水平尺（图4中15）。

6、根据权利要求1所述的测量大地交流视在导电率的装置，其特征在于被感线圈骨架用非金属材料制成，直径为35至45cm，采用φ0.1～0.2mm的漆包线绕制3000～8000匝而成，在绕制线圈（图4中12）外层用环氧树脂构成密封层（图4中13）。

7、根据权利要求1所述的测量大地交流视在导电率的装置，其特征在于发送部分的窄带低频信号发生器输送低频交流施感电流I，并保持I恒定不变。

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