DD145670A1

DD145670A1 - GEOELECTRIC MEASURING DEVICE

Info

Publication number: DD145670A1
Application number: DD21521679A
Authority: DD
Inventors: Wilfried Jonek; Ewald Sigulla; Hans-Guenther Paschen; Claus Frohmueller
Original assignee: Wilfried Jonek; Ewald Sigulla; Paschen Hans Guenther; Claus Frohmueller
Priority date: 1979-08-28
Filing date: 1979-08-28
Publication date: 1980-12-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eins geoelektrische Meßeinrichtung für .Bodenflächen insbesondere von Transport·" und Rohrleitungstrassen. Baugründungen sowie landwirtschaftlichen Anlagen» Ausgehend vom Siel, die Erkundungskosten zu senken/ besteht die Aufgabe darin, eine Einrichtung zur linienförmigen Erfassung des spezifischen elektrischen Widerstandes von Erdstoffen zu entwickeln. Die Lösung besteht darin, daß mindestens vier raesserartige Elektroden unterhalb, von Gleitschlitten angeordnet, Strom eingeleitet, die Gleitschlitten entlang einer Meßstrecke gezogen werden und eine integrierte-Messung des Spannungsabfalls und der Stromstärke erfolgt. - Fig,2 ~The invention relates to a geoelectric measuring device for Floor surfaces, in particular of transport and pipeline routes. Foundations and agricultural facilities »Starting from the Siel, to reduce the exploration costs / is the task in a Device for linear detection of the specific electrical resistance of earth to develop. The solution is that at least four raesserartige electrodes below, arranged by sliding carriage, initiated current, the sliding carriage be pulled along a test section and an integrated measurement the voltage drop and the current occurs. - Fig, 2 ~

Description

a) Titel der Erfindunga) Title of the invention

Geoelektrisch© MeßeinrichtungGeoelectric © measuring device

b) Anwendungsgebiet der Erfindungb) Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine geoelektrische Meßeinrichtung für Bodenflächen insbesondere von Transport- und Rohrleitungstrassen,-Baugründungen sowie landwirtschaftlichen Anlagen»The invention relates to a geoelectric measuring device for floor surfaces, in particular of transport and pipeline routes, construction estuaries and agricultural facilities »

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungenc) Characteristic of the known technical solutions

Bekannt sind Drucksonden, die maschinell oder von Hand in den zu untersuchenden Erdstoff eingebracht werden und eine punktförraige Erkundung ermöglichen* Desweiteren ist das Einschlagen von Erdungsspießen von • Hand verwirklicht worden. Dieses punktförmige Erkunden ist sehr zeitaufwendig, benötigt mehrere Arbeitskräfte und birgt einen hohen Unsicherheitsfaktor, denn die zwischen den Meßpunkten liegenden Bereiche können nur durch Analogieverfahren erfaßt werden« Eine Verdichtung der Meßpunkte führt zu einer weiteren Kostenerhöhung»Pressure probes are known which are introduced by machine or by hand into the earth to be investigated and enable a point-like exploration * Furthermore, the hammering of earthing spikes by • hand has been realized. This punctiform exploration is very time consuming, requires several workers and has a high uncertainty factor, because the lying between the measuring points areas can only be detected by analogy "compression of the measuring points leads to a further cost increase"

d) Ziel der Erfindungd) Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Anzahl der benötigten Arbeitskräfte zu reduzieren, die Erkundungskosten zu senken und die Genauigkeit der Aussage zu erhöheh«,The aim of the invention is to reduce the number of workers required, reduce exploration costs and increase the accuracy of the testimony. "

O ,TOh, T

e) Darlegung des Wesens der Erfindunge) Presentation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine geoelektrische Meßeinrichtung zu entwickeln, welche eine linienförmige Erfassung des spezifischen elektrischen Widerstandes von Erdstoffen'ermöglicht.The invention has for its object to develop a geoelectric measuring device, which allows a linear detection of the specific electrical resistance of Erd''s.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens 4 Elektroden unter Gleitschlitten angeordnet werden und in einer Reihe nacheinander oder nebeneinander aufgestellt sind· Die Elektroden haben eine messer- ' förraige Ausbildung und werden durch das Eigengewicht der Gleitschlitten in den Boden gedrückt. Die Schlitten sind untereinander gelenkig verbunden, damit Unebenheiten der Oberfläche des zu untersuchenden Erastoffes überwunden werden können* Die Elektroden sind untereinan- cl-er elektrisch isolierteAccording to the invention the object is achieved in that at least 4 electrodes are arranged under sliding and are arranged in a row successively or next to each other · The electrodes have a knife-like shape and are pressed by the weight of the slide into the ground. The carriages are articulated to one another, so that unevenness of the surface of the erosion substance to be examined can be overcome. The electrodes are electrically insulated from one another

Über die beiden äußeren Elektroden erfolgt bei Anlegen einer Meßspannung ein Stromfluß und über die beiden inneren Elektroden wird eine aus dem Aufbau eines elektrischen Feldes im Erdboden hervorgerufene Potentialäifferenz abgegriffen«A current flow takes place via the two outer electrodes when a measuring voltage is applied, and a potential difference caused by the structure of an electric field in the ground is tapped off via the two inner electrodes. «

Durch ein Zugmittel, wie ein Kraftfahrzeug oder eine Winde sind die Gleitschlitten auf Kufen verfahrbar· Die Gleitschlitten werden günstig derart ausgebildet, daß zwischen zwei Gleitkufen eine Metallplatte befestigtBy a traction means, such as a motor vehicle or a winch, the slides are run on runners · The slides are conveniently designed so that between two skids a metal plate attached

£5 ist und unter der Metallplatte die mess.erartige Elektrode herausragte Durch jeweils eine Kunststoffplatte unterhalb und oberhalb der Metallplatte wird eine elektrische Isolierung erreicht« Die Elektroden werden vorteilhaft als Halbkreis, Sägezahn oder Schwert ausgebildet, wobei die Stirnseiten schneidenartig verlaufene£ 5 and under the metal plate the mess.erartige electrode protruded By one plastic plate below and above the metal plate an electrical insulation is achieved «The electrodes are advantageously formed as a semicircle, sawtooth or sword, the front sides running like a blade

Günstig ist es weiterhin, wenn die Messerelektroden jeweils seitlich versetzt unter der Stahlplatte montiert • sind, damit jeweils eine neue Rille durch die ElektrodeIt is also favorable, if the blade electrodes are each mounted laterally offset under the steel plate, • thus each a new groove through the electrode

geschnitten wird und damit sich die elektrische Ankopplung verbessert«cutting and improving the electrical connection «

Eine ähnliche Wirkung wird erreicht, wenn die jeweils nachfolgenden Elektroden etwas breiter ausgebildet sind und damit die Rille jederElektrode erweitert wird« Eine günstige Ausgestaltung besteht darin, sechs Elektroden in einer Reihe anzuordnen und durch Umschaltung auf eine jeweils andere Elektrodenkonfiguration drei unterschiedliche Bindringtiefen des elektrischen Feldes zu erreichen»A similar effect is achieved when the respective subsequent electrodes are made slightly wider and thus the groove of each electrode is widened. A favorable embodiment consists of arranging six electrodes in a row and by switching to a different electrode configuration three different bond depths of the electric field to reach"

Am Ende der Gleitschlittenreihe wird eine Wegsteckenmeßeinrichtung angeordnet, wobei zwei mitlaufende Räder Impulse, z*B. als Metermarken auf ein Diagramm eines Registriergerätes übertragen und/oder eine Digitalzählung erfolgt. Gleichzeitig kann auch automatisch auf eine andere Elektrodenkonfiguration umgeschaltet und eine unterschiedliche elektrische Eindringtiefe bewirkt werden.At the end of the sliding carriage row, a distance measuring device is arranged, wherein two running wheels impulses, z * B. transmitted as meter marks on a diagram of a recording device and / or a digital count takes place. At the same time, it is also possible to switch over automatically to another electrode configuration and to effect a different electrical penetration depth.

In Arbeitsrichtung vor dem ersten Gleitschlitten wird erfindungsgemäß ein Planier- und Auflockerungsgerät eingesetzt, welches die Oberfläche der Brdstoffe begradigt und den Erdstoff gleichzeitig auflockert« Bei Bedarf wird erfindungsgemäß Wasser in den Erdstoff abgegeben, um die elektrische Ankopplung zu verbessern« Durch eine schwimmfähige Gestaltung der Gleitschlitten ist es auch möglich, eine Vermessung des Untergrundes von Wasserflächen, wie Flußläufen und Seen vorzunehmen»In the working direction before the first slide a leveling and loosening device is used according to the invention, which straightens the surface of the Brdstoffe and the soil simultaneously loosens "If necessary, water is released into the soil according to the invention to improve the electrical coupling." By a buoyant design of the slide it is also possible to carry out a survey of the subsurface of water bodies, such as rivers and lakes »

f) Ausführungsbeispielf) embodiment

Fach Figur 1 sind die Elektroden 1, 2, 3, 4-, 5, 6 unterhalb von Gleitschlitten 7 befestigt« Am Gleitschlitten 7 der Elektrode 6 ist ein Wegstreckenmeßgerät 8 gelenkig befestigt» .Zwischen einem Zugfahrzeug 9 und dem Gleitschlitten 7 "der Elektrode 1 istTray 1, the electrodes 1, 2, 3, 4, 5, 6 are mounted below slide carriage 7 "On slide slide 7 of the electrode 6, a distance measuring device 8 is articulated». Between a towing vehicle 9 and the slide 7 "of the electrode. 1 is

ein Planier» und'Auflockerungsgerät 1o z?ri.schenge*~ koppelt» Die Verbindung der Gleitschlitten untereinander erfolgt mittels Ketten 11.a leveler and dereeler 1o züri.schenge * ~ coupled »The connection of the sliding carriage with each other by means of chains 11th

Der Gleitschlitten 7 besteht nach Fig« 2 aus zwei Gleitkufen 12, die durch eine Stahlplatts 15 verbunden sind» Die Stahlplatte 13 wird oberhalb und unterhalb durch Isolierplatten 14.und 15 abgedeckte. In Durchgangsbohrungen 16 sind. Isolierbuchsen 17 eingesetzt und dienen zur Aufnahme von Metallbolzen 18, . welche die Elektroden 1; 2; 3; 4-; 5 °öer 6 mit der Stahlplatte 13 fest verbinden«The sliding carriage 7 consists according to Fig «2 of two skids 12 which are connected by a steel plate 15.» The steel plate 13 is covered above and below by Isolierplatten 14 and 15. In through holes 16 are. Insulating bushings 17 are used and serve to receive metal bolts 18,. which the electrodes 1; 2; 3; 4-; 5 ° or 6 firmly connect to the steel plate 13 «

Die. Elektroden 1$ 2% 3; 4; 5? 6 haben die Form eines Halbkreises und der Umfang ist als spitz zulaufende Schneide ausgebildet» An einem der Metallbolzen 18 ist eine Klemmvorrichtung 19 zum elektrischen Anschluß des Meßkabels 2o angebrachte Auf der Stahlplatte 13 sitzt ein Bügel 21, welcher als Führung für das Meßkabel 2o dient«, , . . Die Gleitkufen 12 sind an beiden !finden nach oben abgewinkelt und .weisen beidseitig Befestigungsringe 22 für die Ketten 11 auf«The. Electrodes 1 $ 2% 3; 4; 5? 6 have the shape of a semicircle and the circumference is designed as a tapered cutting edge on one of the metal pin 18 is a clamping device 19 for electrical connection of the measuring cable 2o mounted on the steel plate 13 sits a bracket 21, which serves as a guide for the measuring cable 2o ,,, , The skids 12 are angled upwards at both ends and have fastening rings 22 for the chains 11 on both sides.

Durch das Eigengewicht der,Gleitschlitten 7 sind die Elektroden 1» 2? 3? 4-; 5? 6 in die Erdstoffe eingedrückt, wobei die Gleitkufen 12 auf der Oberfläche aufliegen» Die Messung erfolgt derart_s daß übe.f Elektroden 1 und ©in Strom durch den Erdboden fließt und an den Elektroden 3 und 4- die zugehörige Potentialdifferenz abgenommen wird © In Abhängigkeit vom Spannungsabfall, der Stromstärke und vom Elektrodenabstand ergibt sich ein spezifischer elektrischer Widerstand der Irdstoffe zwischen den Elektroden 1 und 6« Geringere Bindringtiefen werden durch Einleitung des elektrischen Stromes in die Elektroden 1 und 6 und Abnahme der Potential differ en 2; bei den Elektroden 2 und 5 erzielt«.Due to the weight of the slide 7, the electrodes are 1 »2? 3? 4-; 5? 6 pressed into the Erdstoffe, wherein the skids 12 rest on the surface "The measurement is performed such that _s übe.f electrodes 1 and © and flows in current through the ground at the electrode the associated potential difference is taken out 3 and 4 © Depending From the voltage drop, the current and the electrode gap results in a specific electrical resistance of the earths between the electrodes 1 and 6 "Lower bond depths are by introducing the electric current into the electrodes 1 and 6 and decrease the potential differ en 2; achieved at the electrodes 2 and 5 «.

Die geringste Bindringtiefe wird erreicht bei Einleitung des Stromes an den Elektroden 2 und 5 und Abnahme der Potentialdifferenz durch die Elektroden und 4. . .The lowest binding depth is achieved upon initiation of the current at the electrodes 2 and 5 and decrease of the potential difference across the electrodes and 4.. ,

Die Umschaltung der Elektroden 1, 2, 3, 4, 5» 6 kann von Hand, aber auch durch das Wegstreckenraeßgerät 8 in festgelegten Abständen erfolgen,, Durch Verfahren des Zugfahrzeuges 9 entlang festgelegter Meßstrecken (Profile) kann eine linienförmige kontinuierliche Erfassung des zu untersuchenden Erdstoffes vorgenommen werden*The switching of the electrodes 1, 2, 3, 4, 5 »6 can be done by hand, but also by the Wegstreckenraeßgerät 8 at specified intervals ,, By moving the towing vehicle 9 along specified measuring sections (profiles) can be a linear continuous detection of the examined Earth material to be made *

Claims

fr- '£

Erfindungsansprach

1. Geoelectric measuring device with artificial power source, characterized in that at least four electrodes ("Ij 3"4; 6) are arranged in a row successively or next to each other below mutually articulated sliding carriage (?) Electrically isolated, wherein the two outer electrodes ( 1, 6) are provided as a current input and the two inner electrodes (3 | 4) as a collector of the potential difference and the electrodes (1 · 3? ¹ ^; 6) are connected to measuring cables (2o), which are connected to a recording device or, lead to the power source ₀

2 Geoelectric Hießeinrichtung according to item 1 _S, characterized in that two further electrodes (2 $ 5) between the electrodes (1; 3) or «(4- · 6) are arranged .und the assignment of the measuring cable (2o) between the recording device or the current source and the electrodes (1 $ 2% 3; 4-j 5; 6) can be switched over as desired «

3 · Geoelektrische.Meßeinrichtung according to item 1, characterized in that the electrodes (2? 5) are provided as Stromeinleiter and the electrode (3? ^) As a buyer of the potential difference _e

4e geoelectric measuring device according to item 1, characterized in that the electrodes (1; 6) are provided as a current input and the electrodes (2 * 5), as a buyer of the potential difference «.

5 geoelectric measuring device according to item 1 _S, characterized in that the sliding carriage (7) has two skids (12) $ which are each bent at the ends upwards j * wherein one on both sides by

Insulating plates (14; 15) covered: the skids (12) connects and ei. projecting electrodes (1; 2; 3; 4? 55 metal bolts (18) and insulating bushings (

6 · Geoelectric measuring device according to Pi, characterized in that the series of GIt is attached to a towing vehicle (9) attached to the towing vehicle (9) and to the sliding contactor de (1) a grading and loosening:

7 · Geoelectric measuring device according to Pi characterized in that the Gleitsehlitte: electrode (5) Wegstreckenmeßgeräi and switching the Elektrodenke Wegstreckenmeßgerät (8) provided ir

8. Geoelectric measuring device to Pv characterized, aaß on the scraper and device (1o) a water discharge in t. is provided _e

9 * Geoelectric measuring device according to P; characterized in that the electrodes (-; as a semicircle, sword or sawtooth

1o. Geoelectric measuring device according to Tv characterized in that the Blektrodcn (1 laterally different staggered un plate are arranged *

.11, Geo electrical measuring device after T \ characterized j that the Gieitsch.litt floats are formed.

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