JPH0261585A - 電気探査装置の電極切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は詳細な地下構造を解明するための電気探査装置
、特に電極を切り換える装置の改良に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来、−数的な電極切換装置としては、高電圧高電流（
例えば８００ｖ、２Ａ）の場合は手動で行っている。ま
た、電極の数が少なく（５０〜１００本程度）、低電圧
低電流（２５０Ｖ、２００ｍＡ程度）で、電極切り換え
時に送信電流を切らない場合はソリッドステイトリレー
またはマグネットリレーを一部では使用している。

〔発明が解決しようとする課題〕

地下深部の構造を解明しようとする場合、あるいは送信
電流が流れにくい地層の場合などは、高電圧高電流の信
号を送る必要が生じるが、その場合は電極の切り換え作
業を手動で行っている。この方法は、多くの労力と経費
が必要になるばかりでなく、作業能率も非常に悪いとい
う課題を有している。一方、ソリッドステイトリレーを
使用して電極を自動で切り換える方法は、低電圧低電流
であるために地下浅部の地下構造調査の場合か、あるい
は送信電流が流れやすい地層の調査に限られるとともに
、リレーの絶縁性が悪いため、信号にノイズが乗りやす
いという課題を有している。また、マグネットリレーを
利用する方法は、８００ｖ、２＾という高電圧高電流の
信号を送信電流切断装置を連動させることにより切り換
えることはできるが、２００本もの多数の電極を切り換
える場合、装置が大型になるばかりでなく重量も非常に
重くなるため野外の使用には適さないという課題があっ
た。

本発明は、かかる課題を解決するためになされたもので
、高電圧高電流の送信電流を多数の電極に順次切り換え
る煩雑な作業を自動化して作業能率を向上させ、しかも
制御用信号にノイズが発生することを防止できる電気探
査装置の電極切換装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る電気探査装置の電極切換装置は、地表面又
は地下の所定場所に配置された複数の電極に電流を供給
するとともに、この供給電流をオン、オフ可能な送信手
段と、ステッピングモータにより回動されるロータリー
スイッチを具備し、−上記送信手段から供給される電流
を上記各電極に順次切り換える切換手段と、上記送信手
段及び切換手段を制御し、しかも上記ロータリースイッ
チの切り換え航に上記供給電流をオフさせ、切り換え後
に該供給電流をオンさせる制御部とを備えたものである
。

〔作用〕

本発明においては、多数の電極に自動的に順次信号を流
していくための電極切換装置として、ステッピングモー
タによりロータリースイッチを駆動させるとともに、切
り換え時に送信電流を連動させてオン、オフさせる方式
を採用したため、高電圧高電流の送信電流を容易かつ自
動的に切り換えることができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の全体構成図であり、図示す
るように本実施例は、地表面又は地下（例えばポーリン
グ孔内）の所定場所に配置された複数の電極（１＋）〜
（１，）に電流を供給するとともに、この供給電流をオ
ン、オフ可能な送信手段（２）と、ステッピングモータ
（３）により回動されるロータリースイッチ（４）を具
備し、上記送信手段（２）から供給される電流を上記各
電極（１１）〜（１，）に順次切り換える切換手段（５
）と、上記送信手段（２）及び切換手段（５）を制御し
、しかも上記ロータリースイッチ（４）の切り換え前に
上記供給電流をオフさせ、切り換え後に該供給電流をオ
ンさせる制御部（６）とを備えて構成されている。

あらゆる測定条件および地質状況に電気探査法を適用す
るには、送信電流は例えば８００ｖ、２への高電圧高電
流が必要であり、また電極数は例えば２００本程度の多
数とし、これら各電極の切り換えも必要である。この条
件を満たす方式の電極切換装置を検討した結果が下記第
１表（自動電極切り換え方式の性能比較表）である。

この第１表において、電気探査法では微小な信号を測定
するため電極切換装置の絶縁性が重要になるが、この点
についてはロータリースイッチとステッピングモータを
用いた（Ａ）方式が最も優れている。耐電圧については
８００Ｖ以上であることが必要であるが、上記（Ａ）方
式およびマグネットを用いたＣＢ）方式については十分
である。自己発生熱については（Ａ）および（Ｂ）方式
共に無視できるが、ソリッドステイトリレーを用いた（
Ｃ）方式については放熱スペースを必要とする。また、
実用上２００本の電極を切り換える必要があるが、その
場合、（Ａ）方式ではロータリースイッチは８個ですむ
ため、小型化が可能であり野外での使用に適している。

一方、（Ｂ）および（Ｃ）方式はそれぞれ８００個のリ
レーが必要となり、非常に大型の装置となるために野外
での使用は実用上困難である。

送信電流を流したまま切り換える場合の切り換え能力に
ついては、３つの方式とも８００Ｖ、　２＾の条件は満
たしていない。

上記の検討結果から自動電極切り換え方式としては、（
Ａ）方式のロータリースイッチとステッピングモータの
組合わせが有利であるため、本（Ａ）方式を採用する。

しかし、この（Ａ）方式では高電圧高電流（ａｏｏｖ、
２＾）の送信電流（ｌ０Ｈｚの矩形波）を流したまま切
り換えることが切換能力の点から不可能なため、本実施
例においては、電極を切り換える直前に送信電流を切り
、切り換えた直後に送信電流を流すという操作を組み込
むことによりこの（＾）方式の課題を解決した。第２図
（ａ）は送信電流を切らないでロータリースイッチを切
り換えた場合のノイズの乗った制御用波形の実験結果を
示すグラフ、第２図（ｂ）は送信電流を切ってロータリ
ースイッチを切り換えた場合のノイズのない好ましい制
御用波形の実験結果を示すグラフである。即ち、送信電
流を流したまま切り換えた場合、切り換え時にアークが
発生し制御用信号に第２図（ａ）のようなノイズが乗り
、制御関係がすべて不能となる。送信電流を切ってロー
タリースイッチを切り換えた場合は第２図（ｂ）のよう
にノイズが乗らないため、制御関係は正常に動作する。

以上の点を考慮した（Ａ）方式の自動電極切換装置のブ
ロックダイヤグラムを第３図に示す。図示するように中
央処理装置（ＣＰＵ）　（１１）では、送信器のオン、
オフの制御（１２）とステッピングモータ（３）の制御
（１３）を行う。すなわち、この中央処理装置（１１）
は、電極（１１）〜（１２００）を切り換える前（例え
ば直前）に送信器の送信電流を切り、ステッピングモー
タ（３）によりロータリースイッチ（４）を自動的に切
り換え、その切り換え後（例えば切り換え直後）に送信
器の送信電流を流すという動作を制御する。なお、ロー
タリースイッチ（４）の位置を確認するために電極位置
検出器（１４）が取り付けられている。これらの動作を
連続させて電極（１１）〜（１２゜。）を順次切り換え
るための制御をインタフェースＲ５−２３２Ｇ　（１５
）を経由して外部マイクロコンピュータ（１６）で行う
。

これら一連の動作の詳細を示したものが第４図である。

図中（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれロータリースイ
ッチ（４）の切り換え、送信電流、動作チエツクを示し
、Ｔ０〜Ｔ６は時間を示す。図示するように、時刻Ｔ０
で外部マイクロコンピュータ（１６）からの命令を中央
処理装置（１１）が受は取る。時刻Ｔ＋において送信電
流（１２）を中央処理装置（１１）よりの信号でオフに
する。Ｔ２においてロータリースイッチ（４）を回転さ
せるためにステッピングモータ（３）用のモータードラ
イブ信号（１３）を出す。Ｔ２からＴｓの間に次のロー
タリースイッチ（４）　の接点に切り換える。Ｔ４にお
いて接点が外部マイクロコンピュータ（１Ｂ）からの指
示値接点と同じかどうか電極位置検出器（１４）により
確認する。Ｔｓにおいて再び送信電流をオンにする。Ｔ
６で次の動作に入る。

以上自動電極切換装置の詳細について述べたが、今後ま
すます需要が増加すると考えられる地下資源の開発およ
び地下空間の利用を計画する場合、非破壊で詳細な地下
構造を迅速に解明することが必要となる。そのための一
つの有力な手法である電気探査法の測定器を自動化する
ためには、本発明である自動電極切換装置が必要である
。

したがって本発明においては、高電圧高電流（ａｏｏｖ
、２Ａ）の送信電流（ｌＯＨ２の矩形波）を２００本の
電極に自動的、に切り換えて流すことによって、これま
で多くの経費と労力を必要とした煩雑な電極切り換え作
業の能率を飛躍的に向上させるとともに、あらゆる測定
条件下での調査においても適用できることとなり、どの
ような測定条件下でも使用可能な全自動電気探査装置の
開発も可能になる。

また、本発明では装置の小型化が可能になったため、野
外での使用にも十分耐えることができ、調査に必要な労
力および経費が大幅に軽減されるばかりでなく、長時間
作業のための操作ミスなどもなくなる。

〔発明の効果〕

本発明は各電極への供給電流をステッピングモータとロ
ータリースイッチにより順次自動的に切り換えるととも
に切り換えの際には供給電流をオフさせるという構成を
とったことから、高電圧高電流の送信電流を各電極に切
り換える作業を自動化して作業能率を向上させることが
できることとなり、しかも制御用信号にノイズが発生す
ることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気探査装置の電極切換装置の一
実施例を示す全体構成図、第２図（ａ）、（ｂ）は、そ
れぞれ制御用波形を示すグラフ、第３図、第４図はそれ
ぞれ本実施例のブロックダイヤグラム及びタイミングチ
ャートである。 （１１）（１□）〜（ｉｎ）−・・電極、（２）・・・
送信手段、 （３）・・・ステッピングモータ、 （４）　−・・ロータリースイッチ、 （５）・・・切換手段、 （６）・・・制御部。 なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 特許出願人　　　　農業土木試験場長 岸本良次部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 地表面又は地下の所定場所に配置された複数の電極に電
   流を供給するとともに、この供給電流をオン、オフ可能
   な送信手段と、ステッピングモータにより回動されるロ
   ータリースイッチを具備し、上記送信手段から供給され
   る電流を上記各電極に順次切り換える切換手段と、上記
   送信手段及び切換手段を制御し、しかも上記ロータリー
   スイッチの切り換え前に上記供給電流をオフさせ、切り
   換え後に該供給電流をオンさせる制御部とを備えたこと
   を特徴とする電気探査装置の電極切換装置。