CN214374457U - 一种岩样的电阻率测量四极装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种岩样的电阻率测量四极装置，属于岩石样本电阻率测量技术领域。所述岩样的电阻率测量四极装置包括：夹持机构沿第一方向设置在岩样固定架内，夹持机构用于夹持岩样；供电机构设置在夹持机构与岩样之间；压紧机构包括：两个压紧板、四个接收电极及若干导向杆；若干导向杆沿第二方向固定设置在岩样固定架内，第二方向与第一方向垂直；两个压紧板均可滑动式地设置在若干导向杆上，岩样设置在两个压紧板之间；每个压紧板对应两个接收电极，两个接收电极固定设置在相对应的压紧板朝向岩样的端面上。本实用新型岩样的电阻率测量四极装置保证岩样电阻率测量结果准确。

Description

一种岩样的电阻率测量四极装置

技术领域

本实用新型涉及岩石样本电阻率测量技术领域，特别涉及一种岩样的电阻率测量四极装置。

背景技术

岩、矿石电阻率的准确测量对于研究岩、矿石电阻率的影响因素有着重要的意义和作用。由于天然状态下的岩、矿石有着较为复杂的结构特征，即便是同一块岩石样本，从不同方向测量得到的电阻率结果也可能出现差异。为了进一步研究岩、矿石电阻率各向异性特征，在电阻率测量前常要求将岩石样本切割成边长20mm的小方样，使每个样本在单个方向上的性质尽量保持均匀。

为了避免供电电极与岩石样本接触位置上累积电荷对测量结果造成影响，测得更加准确的电阻率值，目前常使用四极装置来测量岩、矿石的电阻率。但是，现有技术中的四极装置在进行岩样电阻率测量时，样本电阻率测量结果不准确。

实用新型内容

本实用新型提供一种岩样的电阻率测量四极装置，解决了或部分解决了现有技术中四极装置在进行岩样电阻率测量时，样本电阻率测量结果不准确的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种岩样的电阻率测量四极装置包括：岩样固定架、夹持机构、供电机构及压紧机构；所述夹持机构沿第一方向设置在所述岩样固定架内，所述夹持机构用于夹持所述岩样；所述供电机构设置在所述夹持机构与所述岩样之间；所述压紧机构包括：两个压紧板、四个接收电极及若干导向杆；若干所述导向杆沿第二方向固定设置在所述岩样固定架内，所述第二方向与所述第一方向垂直；两个所述压紧板均可滑动式地设置在若干所述导向杆上，所述岩样设置在两个所述压紧板之间；每个所述压紧板对应两个所述接收电极，两个所述接收电极固定设置在相对应的所述压紧板朝向所述岩样的端面上。

进一步地，所述岩样固定架包括：两个第一板及两个第二板；两个所述第一板固定设置在两个所述第二板之间，两个所述第一板之间有间距；所述夹持机构固定设置在两个所述第二板上；若干所述导向杆固定设置在两个所述第一板上。

进一步地，所述第一板与所述第二板垂直。

进一步地，所述夹持机构包括：两个夹持板、若干支撑杆及若干支撑柱；若干所述支撑杆沿第一方向固定设置在所述岩样固定架内；两个所述夹持板均可滑动式地设置在若干所述支撑杆上；若干所述支撑柱可拆卸式地设置在两个所述夹持板中一个夹持板与所述岩样固定架之间；若干所述支撑杆上均套设有弹簧，所述弹簧设置在所述两个所述夹持板中另一个夹持板与所述岩样固定架之间。

进一步地，所述供电机构包括：两个供电电极；两个所述供电电极与两个所述夹持板一一对应，所述供电电极固定设置在相对应的所述夹持板朝向所述岩样的端面上。

进一步地，所述供电机构还包括：两个导电海绵；两个所述导电海绵与两个所述供电电极一一对应，所述导电海绵设置在相对应的供电电极与所述岩样之间。

进一步地，所述供电机构还包括：两根供电线；两根所述供电线与两个所述供电电极一一对应，所述供电线与对应的供电电极连接。

进一步地，所述压紧板朝向所述岩样的端面上开设有两个凹槽；两个所述接收电极与两个所述凹槽一一对应，所述接收电极插设于相对应的凹槽内。

进一步地，两个所述凹槽平行。

进一步地，所述压紧机构还包括：锁紧件；所述锁紧件设置在所述导向杆上，所述压紧板设置在所述岩样与所述锁紧件之间。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于夹持机构沿第一方向设置在岩样固定架内，夹持机构用于夹持岩样，所以，夹持机构可以保证岩样稳定，避免岩样在观测过程中晃动，同时，使岩样悬空，由于供电机构设置在夹持机构与岩样之间，所以，供电装置可以向岩样供电，向岩样均匀的通入电流，使岩样靠近供电端各处的电流密度尽量均匀，从而使探测结果更加准确，由于若干导向杆沿第二方向固定设置在岩样固定架内，第二方向与第一方向垂直，两个压紧板均可滑动式地设置在若干导向杆上，岩样设置在两个压紧板之间，每个压紧板对应两个接收电极，两个接收电极固定设置在相对应的压紧板朝向岩样的端面上，所以，当要进行测量时，使压紧板在若干导向杆上滑动，若干导向杆保证压紧板滑动的稳定性，压紧板将接收电极压紧在岩样上，使接收电极与岩样表面充分接触，两个接收电极在岩样两侧的测量位置保持相同，所测的也是同一区段的电位差值，保证岩样电阻率测量结果准确。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的岩样的电阻率测量四极装置侧视图；

图2为图1中电阻率测量四极装置的接收电极的安装示意图。

具体实施方式

参见图1-2，本实用新型实施例提供了一种岩样的电阻率测量四极装置包括：岩样固定架1、夹持机构2、供电机构3及压紧机构4。

夹持机构2沿第一方向设置在岩样固定架1内，夹持机构2用于夹持岩样5。

供电机构3设置在夹持机构2与岩样5之间。

压紧机构4包括：两个压紧板4-1、四个接收电极6及若干导向杆4-2。

若干导向杆4-2沿第二方向固定设置在岩样固定架1内，第二方向与第一方向垂直。

两个压紧板4-1均可滑动式地设置在若干导向杆4-2上，岩样5设置在两个压紧板4-1之间。

每个压紧板4-1对应两个接收电极6，两个接收电极6固定设置在相对应的压紧板4-1朝向岩样5的端面上。

本申请具体实施方式由于夹持机构2沿第一方向设置在岩样固定架1内，夹持机构2用于夹持岩样5所以，夹持机构2可以保证岩样5稳定，避免岩样5在观测过程中晃动，同时，使岩样5悬空，由于供电机构3设置在夹持机构2与岩样5之间，所以，供电装置3可以向岩样5供电，向岩样5均匀的通入电流，使岩样5靠近供电端各处的电流密度尽量均匀，从而使探测结果更加准确，由于若干导向杆4-2沿第二方向固定设置在岩样固定架1内，第二方向与第一方向垂直，两个压紧板4-1均可滑动式地设置在若干导向杆4-2上，岩样5设置在两个压紧板4-1之间，每个压紧板4-1对应两个接收电极6，两个接收电极6固定设置在相对应的压紧板4-1朝向岩样5的端面上，所以，当要进行测量时，使压紧板4-1在若干导向杆4-2上滑动，若干导向杆4-2保证压紧板4-1滑动的稳定性，压紧板4-2将接收电极6压紧在岩样5上，使接收电极与岩样表面充分接触，两个接收电极6在岩样5两侧的测量位置保持相同，所测的也是同一区段的电位差值，保证岩样电阻率测量结果准确。

在本实施方式中，在对岩样5进行电阻率测量前，将岩样5浸泡于常规水体之中，使其尽量吸水饱和，避免不同时间段测量岩样5时，由于含水率不同对电阻率测量结果造成的影响。

优选地，导向杆4-2的数目为两个，避免干扰观测，同时，保证压紧板4-1滑动的稳定性。

两个接收电极6由铜片构成，充当供电电极6的M、N电极。

具体地，岩样固定架1包括：两个第一板1-1及两个第二板1-2。

两个第一板1-1固定设置在两个第二板1-2之间，两个第一板1-1之间有间距，用于容纳岩样5。

夹持机构2固定设置在两个第二板1-2上。

若干导向杆4-2固定设置在两个第一板1-1上。

第一板1-1与第二板1-2垂直，保证第一方向与第二方向垂直。

在本实施方式中，第一板1-1与第二板1-2的材质可采用亚克力，又叫PMMA或有机玻璃，源自英文acrylic(丙烯酸塑料)，化学名称为丙烯酸甲酯，是可塑性高分子材料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性。

具体地，夹持机构2包括：两个夹持板2-1、若干支撑杆2-2及若干支撑柱2-3。

若干支撑杆2-2沿第一方向固定设置在岩样固定架1内。

两个夹持板2-1均可滑动式地设置在若干支撑杆2-2上。

若干支撑柱2-3可拆卸式地设置在两个夹持板2-1中一个夹持板与岩样固定架1之间。在本实施方式中，若干支撑柱2-3可通过螺栓与岩样固定架1连接，便于拆装。

若干支撑杆2-2上均套设有弹簧2-4，弹簧2-4设置在两个夹持板2-1中另一个夹持板与岩样固定架1之间。

其中，当要夹持岩样5时，根据岩样5的尺寸，选择合适长度的支撑柱2-3，将若干支撑柱2-3安装到两个夹持板2-1中一个夹持板与岩样固定架1之间，若干支撑柱2-3顶住两个夹持板2-1中一个夹持板，保证两个夹持板2-1中一个夹持板的位置不变，两个夹持板2-1中另一个夹持板在若干支撑杆2-2上滑动，压缩弹簧2-4，将岩样5放入两个夹持板2-1之间，弹簧2-4在回复力的作用下伸展，推动两个夹持板2-1中另一个夹持板在若干支撑杆2-2上滑动，夹持岩样5，可以适应不同尺寸的岩样5。

在本实施方式中，若干支撑杆2-2分为两组，每组支撑杆2-2的数目为两个，避免干扰观测，同时，保证夹持板2-1滑动的稳定性。

支撑杆2-2可以为螺杆，螺杆通过螺帽固定设置在岩样固定架1上，便于拆装。

其中，夹持板2-1的材质可采用亚克力。

具体地，供电机构3包括：两个供电电极3-1。

两个供电电极3-1与两个夹持板2-1一一对应，供电电极3-1固定设置在相对应的夹持板2-1朝向岩样5的端面上。

在本实施方式中，两个供电电极3-1可以为供电铜片，分别位于岩样5的两侧，并和岩样构成导电的通路，依次充当供电电极A和B。

具体地，供电机构3还包括：两个导电海绵3-2。

两个导电海绵3-2与两个供电电极3-1一一对应，导电海绵3-2设置在相对应的供电电极3-1与岩样5之间。

为了避免供电电极3-1与岩样5之间可能存在的局部不贴合现象，使供电电极3-1与岩样5更加充分的接触，在供电电极3-1与岩样5之间增设了一层导电海绵3-2，导电海绵3-2巨大的可塑性使其与岩样5表面充分接触，确保电流能从各处均匀的流入岩样。而且，观测时可向导电海绵3-2添加饱和盐水等导电液体，进一步增强导电性。

而由于岩样5悬空，从而避免浸泡岩样5的溶液或岩样5两端导电海绵3-2中的液体在岩样5底部聚集形成通路，从而影响岩样电阻率的观测结果。

具体地，供电机构还包括：两根供电线3-3。

两根供电线3-3与两个供电电极3-1一一对应，供电线3-3与对应的供电电极3-1连接。

其中，供电电极3-1上各有五个供电点，分布在供电电极3-1上部两个，下部两个，中间一个，五个供电点并联后通过供电线3-3与外接的电法仪器连接，通过同时布设5个供电点，进一步确保供电电流的均匀性。

具体地，参见图2，压紧板4-1朝向岩样的端面上开设有两个凹槽；两个接收电极6与两个凹槽一一对应，接收电极6插设于相对应的凹槽内。

两个凹槽平行，保证两个接收电极6平行，在观测过程中接收电极6始终保持固定，确保了两个接收电极6的平行状态不会在观测过程中发生改变，避免了对测量结果产生影响。

具体地，压紧机构4还包括：锁紧件4-3。

锁紧件4-3设置在导向杆4-2上，压紧板4-1设置在岩样5与锁紧件4-3之间。

其中，当要进行测量时，使压紧板4-1在若干导向杆4-2上滑动，若干导向杆4-2保证压紧板4-1滑动的稳定性，压紧板4-2将接收电极6压紧在岩样5上，使接收电极6与岩样表面充分接触，锁紧件4-3将压紧板4-1的位置锁紧，保证接收电极6与岩样表面充分接触，保证岩样电阻率测量结果准确。

在本实施方式中，导向杆4-2为螺杆，锁紧件4-3为螺母，通过螺母在螺杆上动作，将压紧板4-1的位置锁紧，保证接收电极6与岩样表面充分接触。

将电极A、B、M、N依次与常规的电法仪器的A、B、M、N接口相连接，通电观测之后读取仪器上的电压值△U和电流值大小I。通过这两个值便可以利用式(1)计算得到MN区段内的电阻值R。

进一步的，利用游标卡尺可以量取与供电电机3-1相接触的岩样5两侧面的边长a和b。而M和N两个电极之间的距离在压紧板4-1上又是提前固定好不变的l。利用电阻率计算公式(2)便可以计算得到岩样沿左右方向的电阻率ρ。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种岩样的电阻率测量四极装置，其特征在于，包括：岩样固定架、夹持机构、供电机构及压紧机构；

所述夹持机构沿第一方向设置在所述岩样固定架内，所述夹持机构用于夹持所述岩样；

所述供电机构设置在所述夹持机构与所述岩样之间；

所述压紧机构包括：两个压紧板、四个接收电极及若干导向杆；

若干所述导向杆沿第二方向固定设置在所述岩样固定架内，所述第二方向与所述第一方向垂直；

两个所述压紧板均可滑动式地设置在若干所述导向杆上，所述岩样设置在两个所述压紧板之间；

每个所述压紧板对应两个所述接收电极，两个所述接收电极固定设置在相对应的所述压紧板朝向所述岩样的端面上。

2.根据权利要求1所述的岩样的电阻率测量四极装置，其特征在于，所述岩样固定架包括：两个第一板及两个第二板；

两个所述第一板固定设置在两个所述第二板之间，两个所述第一板之间有间距；

所述夹持机构固定设置在两个所述第二板上；

若干所述导向杆固定设置在两个所述第一板上。

3.根据权利要求2所述的岩样的电阻率测量四极装置，其特征在于：

所述第一板与所述第二板垂直。

4.根据权利要求1所述的岩样的电阻率测量四极装置，其特征在于，所述夹持机构包括：两个夹持板、若干支撑杆及若干支撑柱；

若干所述支撑杆沿第一方向固定设置在所述岩样固定架内；

两个所述夹持板均可滑动式地设置在若干所述支撑杆上；

若干所述支撑柱可拆卸式地设置在两个所述夹持板中一个夹持板与所述岩样固定架之间；

若干所述支撑杆上均套设有弹簧，所述弹簧设置在所述两个所述夹持板中另一个夹持板与所述岩样固定架之间。

5.根据权利要求4所述的岩样的电阻率测量四极装置，其特征在于，所述供电机构包括：两个供电电极；

两个所述供电电极与两个所述夹持板一一对应，所述供电电极固定设置在相对应的所述夹持板朝向所述岩样的端面上。

6.根据权利要求5所述的岩样的电阻率测量四极装置，其特征在于，所述供电机构还包括：两个导电海绵；

两个所述导电海绵与两个所述供电电极一一对应，所述导电海绵设置在相对应的供电电极与所述岩样之间。

7.根据权利要求5所述的岩样的电阻率测量四极装置，其特征在于，所述供电机构还包括：两根供电线；

两根所述供电线与两个所述供电电极一一对应，所述供电线与对应的供电电极连接。

8.根据权利要求1所述的岩样的电阻率测量四极装置，其特征在于：

所述压紧板朝向所述岩样的端面上开设有两个凹槽；

两个所述接收电极与两个所述凹槽一一对应，所述接收电极插设于相对应的凹槽内。

9.根据权利要求8所述的岩样的电阻率测量四极装置，其特征在于：

两个所述凹槽平行。

10.根据权利要求1所述的岩样的电阻率测量四极装置，其特征在于，所述压紧机构还包括：锁紧件；

所述锁紧件设置在所述导向杆上，所述压紧板设置在所述岩样与所述锁紧件之间。

Images