TWI572882B - 地電阻影像剖面探測用電極裝置 - Google Patents

Description

地電阻影像剖面探測用電極裝置

本創作係關於一種感測元件，特別是關於地電阻影像剖面探測用的電極裝置。

習知的地電阻影像剖面探測用的電極裝置多無法同時具有極化電極和非極化電極的兩種功能。

因此，把極化電極和非極化電極合而為一體而具有自動切換功能，提高地電阻影像剖面探測的準確度，使探測結果更加符合地層資訊為當前重要的課題之一。

有鑑於上述課題，本創作之目的為提供一種電極裝置可以分辨電極作用形式，自動切換成極化或非極化電極裝置，特別是一種包裝於同一個單體內，探測人員不需要特別標記就可進行量測，減少野外作業的失誤性，提高地電阻影像剖面探測的準確度，使探測結果更加符合地層資訊，達到節能減碳的探測需求。

本創作提供一種地電阻影像剖面探測用電極裝置，其連接到地電阻影像剖面探測控制器，並至少包括防水外殼、金屬非極化電極、電解液、金屬材質電極棒、透水材料以及自動切換開關電路裝置。金屬非極化電極配置於防水外殼的外表面，電解液容置於防水外殼內；金屬材質電極棒容置於防水外殼內作為極化電極，金屬材質電極棒與電解液接觸；自動切換開關電路裝置與金屬非極化電極及金屬材質電極棒電性連接。當自動切換開關電路裝置偵測到來自地電阻影像剖面探測控制器傳送過來的電流時，自動切換到非極化電極；當沒有偵測到電流時，自動切換到極化電 極。

在本創作一實施例中，防水外殼內包括電路裝置腔體及電解液絕緣腔體。電路裝置腔體容置自動切換開關電路裝置，避免電解液滲漏至電路裝置腔體造成自動切換開關電路裝置損壞；電解液絕緣腔體容置極化電極及電解液，避免電解液過度洩漏，可確保電極正常運作。

在本創作一實施例中，電極裝置更包括一可拆卸式透水材料，配置於電解液絕緣腔體的底部，可重複拆卸補充電解液。

在本創作一實施例中，電極裝置更包括第一防止滲漏件及第二防止滲漏件。第一防止滲漏件配置於電路裝置腔體與電解液絕緣腔體之間，第二防止滲漏件配置於電解液絕緣腔體與可拆卸式透水材料之間。

在本創作一實施例中，電路裝置腔體內可注入矽膠。

在本創作一實施例中，電極裝置更連接到切換開關。

在本創作一實施例中，電極裝置更包括電極接線端子，其電性連接地電阻影像剖面探測控制器；或者，電性連接地電阻影像剖面探測控制器及切換開關。

在本創作一實施例中，防水外殼的形狀為圓柱體或方柱體。

在本創作一實施例中，電路裝置腔體及/或電解液絕緣腔體的材質為不導電且無磁性的材料所構成。

配置於防水外殼的外表面的金屬非極化電極可為任何導電金屬材料，其外型不限制為圓柱體、方柱體、圓棒、或方形棒等任何形狀。

配置於內部之極化電極裝置之金屬材質電極棒可為任何導電金屬材料，其形狀無任何限制。

透水材料可為陶瓷、木板、黏土等具有緩慢透水特性的任何材質。

電路裝置腔體及/或電解液絕緣腔體可為任何絕緣不透水材質，其形狀及大小不受限制；且可為無磁性的材料所構成。

第一防止滲漏件的作用是避免電解液滲漏至電路裝置腔體，損壞自動切換開關電路裝置，其材質不受限制。

第二防止滲漏件的作用是避免電解液急速滲漏，影響極化電 極的功能，其材質不受限制。

當電極裝置偵測到來自地電阻影像剖面探測控制器的電流時，自動切換開關電路裝置把電極切換到包覆在防水外殼外表面的金屬非極化電極，作為放電電極使用；當電極沒有偵測到來自地電阻影像剖面探測控制器的電流時，自動切換開關電路裝置把電極切換到內部之極化電極裝置，作為接收電極使用。

探測時本電極裝置安置於探測孔內，探測孔之深度只要可接觸到配置在防水外殼外表面的之金屬非極化電極即可。

在本創作一實施例中，電極外型不受限制。

在本創作一實施例中，電極外型的長度不受限制。

在本創作一實施例中，電極外型的截面積不受限制。

在本創作一實施例中，自動切換開關電路裝置可以不安裝於電極之腔體內。

綜上所述，本創作能自動偵測來自地電阻影像剖面探測控制器傳輸過來的電流有無，而自動切換為非極化或極化電極使用，可以增加其在地層中之放電與導電成效，使地電阻影像剖面探測結果更加符合地層資訊。

1、A~D、O~R‧‧‧電極裝置

2‧‧‧切換開關

3‧‧‧地電阻影像剖面探測控制器

10‧‧‧防水外殼

11‧‧‧電極接線端子

12a‧‧‧電極輸入到電路裝置的導電線

12b‧‧‧連接電路裝置到非極化電極的導電線

12c‧‧‧連接電路裝置到極化電極的導電線

13‧‧‧電路裝置腔體

14‧‧‧自動切換開關電路裝置

15‧‧‧金屬非極化電極

16‧‧‧第一防止滲漏件

17‧‧‧電解液絕緣腔體

18‧‧‧金屬材質電極棒

19‧‧‧電解液

20‧‧‧透水材料

21‧‧‧第二防止滲漏件

圖1為依據本創作一實施例的地電阻影像剖面施測的示意圖。

圖2為圖1的電極裝置的示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本創作較佳實施例之一種電極裝置，其中相同的元件將以相同的元件符號加以說明。

請一併參考圖1至圖2，其分別為依據本創作一實施例的地電阻影像剖面施測的示意圖以及電極裝置的示意圖。

本實施例的電極裝置1，可進一步搭配切換開關2和地電阻影像剖面探測控制器3使用，亦可只搭配地電阻影像剖面探測控制器3使 用。換言之，本實施例的電極裝置1可為(但不限定為)電流、電壓感應裝置。

電極裝置1至少包含防水外殼10、自動切換開關電路裝置14、金屬非極化電極15、電解液19以及金屬材質電極棒18，金屬非極化電極15可配置於防水外殼10的外表面，電解液19容置於防水外殼10內；金屬材質電極棒18容置於防水外殼10內作為極化電極，金屬材質電極棒18與電解液19接觸；自動切換開關電路裝置14與金屬非極化電極15及金屬材質電極棒18電性連接。另外，在本實施例中，防水外殼10內可包括電路裝置腔體13及電解液絕緣腔體17，電路裝置腔體13容置自動切換開關電路裝置14，電解液絕緣腔體17容置金屬材質電極棒18(極化電極)及電解液19。電極裝置1更可包括透水材料20，其為可拆卸式。另外，電極裝置1還可包括第一防止滲漏件(例如但不限於O型環)16及第二防止滲漏件(例如但不限於O型環)21、電極輸入到電路裝置的導電線12a、連接電路裝置到非極化電極的導電線12b以及連接電路裝置到極化電極的導電線12c。其中，電極裝置1還可包括電極接線端子11，其可固設於電極裝置1上方，具有螺絲緊迫之端子，用以電性連接導電線至地電阻影像剖面探測控制器3，或者電性連接地電阻影像剖面探測控制器3及切換開關2。

在本實施例中，透水材料20配置於電解液絕緣腔體17的底部，電解液19會經由透水材料20(例如陶瓷片)緩慢滲漏電解液19到待測地層，因此在施測一段時間之後電解液19可能會漏光，可取下透水材料20進行補充電解液19。電路裝置腔體13和電解液絕緣腔體17當中以第一防止滲漏件16隔離，避免電解液19滲漏至電路裝置腔體13造成自動切換開關電路裝置14損壞。電解液絕緣腔體17與透水材料20當中以第二防止滲漏件21隔離，避免電解液19經此途徑外漏。

更詳細地說，電解液19漏光之後會使得極化電極喪失功能，此時必須取下透水材料20進行補充電解液19，才能恢復極化電極應有之功能，故透水材料20為可拆卸式。

在本實施例中，透水材料可為陶瓷、木板、黏土等具有緩慢 透水特性的任何材質，本創作不加以限制。

在本實施例中，自動切換開關電路裝置14的電源供應方式為1.5V以上任何型式之電池，亦可把電源接線引出，以外加供電的形式為之。

在本實施例中，電極裝置1的數量不限定。

在本實施例中，也可以搭配切換開關2，用自動切換電極裝置的方式，增加地電阻影像剖面的探測面積和解析度。

在本實施例中，電解液絕緣腔體17可為任何不導電且無磁性之材料所構成。

另外，在本實施例中，電極裝置1的長度、形狀和截面積沒有限制。

為使本實施例的電極裝置1可以應用於水下環境操作，安置自動切換開關電路裝置14的電路裝置腔體13內可以注入矽膠，形成防水腔體，以增強防水能力。防水腔體的形狀可為圓柱體或方柱體，其形狀及截面積不受限制，且防水腔體的的長度亦不受限制。

以下將舉電極裝置1配合切換開關2和地電阻影像剖面探測控制器3的操作為例，而說明上述電極裝置1的實際應用。

本實施例的電極裝置1作為地電阻影像剖面探測使用，在施測時，不管地面上有安裝多少支電極裝置，只有兩支作為電流放電電極使用，兩支作為電位量測電極使用。如圖1所示，當電極裝置A和電極裝置B作為電流極使用時，由地電阻影像剖面探測控制器3將電流通入地下，此時自動切換開關電路裝置14偵測到電極裝置有電流流入，立即啟動切換開關把電極裝置A和電極裝置B切換到金屬非極化電極15。而此時電極裝置C和電極裝置D作為電位量測電極使用，不會有大的電流經過，自動切換開關電路裝置14把這兩個電極裝置切換到金屬材質電極棒，作為極化電極使用。

本實施例的切換開關2只是作為擴充地電阻影像剖面探測的範圍與深度，不影響電極裝置的功能。

本創作另揭露一種地電阻影像剖面探測設備，其包括一地電 阻影像剖面探測控制器3以及複數支電極裝置1。該些電極裝置1分別與地電阻影像剖面探測控制器3電性連接；或者，該些電極裝置1可先連接到切換開關2，再連接到地電阻影像剖面探測控制器3，本創作不作限制。

本領域具有通常知識者當知，上述的應用僅為例示說明，並非用於限制本創作的應用範圍。

綜上所述，本創作透過電極裝置1來執行地電阻影像剖面探測，藉由通入地下之電流強度，測量得知電位差及電流極之間的相對位置，依據歐姆定律求出地層之視電阻率及電性構造，進而推估探測孔之間不同導電物質之分佈狀況。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本創作之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧電極裝置

10‧‧‧防水外殼

11‧‧‧電極接線端子

12a‧‧‧電極輸入到電路裝置的導電線

12b‧‧‧連接電路裝置到非極化電極的導電線

12c‧‧‧連接電路裝置到極化電極的導電線

13‧‧‧電路裝置腔體

14‧‧‧自動切換開關電路裝置

15‧‧‧金屬非極化電極

16‧‧‧第一防止滲漏件

17‧‧‧電解液絕緣腔體

18‧‧‧金屬材質電極棒

19‧‧‧電解液

20‧‧‧透水材料

21‧‧‧第二防止滲漏件

Claims (9)

1. 一種地電阻影像剖面探測用電極裝置，連接到地電阻影像剖面探測控制器，包括：一防水外殼；一金屬非極化電極，配置於防水外殼的外表面；一電解液，容置於防水外殼內；一金屬材質電極棒，容置於防水外殼內作為極化電極，金屬材質電極棒與電解液接觸；以及一自動切換開關電路裝置，與金屬非極化電極及金屬材質電極棒電性連接；當自動切換開關電路裝置偵測到來自地電阻影像剖面探測控制器傳送過來的電流時，自動切換到非極化電極；當沒有偵測到電流時，自動切換到極化電極。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電極裝置，其中防水外殼內包括：一電路裝置腔體，容置自動切換開關電路裝置，避免電解液滲漏至電路裝置腔體造成自動切換開關電路裝置損壞；以及一電解液絕緣腔體，容置極化電極及電解液，避免電解液過度洩漏，可確保電極正常運作。
3. 如申請專利範圍第2項所述的電極裝置，更包括：一可拆卸式透水材料，配置於電解液絕緣腔體的底部，可重複拆卸補充電解液。
4. 如申請專利範圍第3項所述的電極裝置，更包括：一第一防止滲漏件，配置於電路裝置腔體與電解液絕緣腔體之間；以及一第二防止滲漏件，配置於電解液絕緣腔體與可拆卸式透水材料之間。
5. 如申請專利範圍第2項所述的電極裝置，其中電路裝置腔體內可注入矽膠。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電極裝置，更連接到切換開關。
7. 如申請專利範圍第6項所述的電極裝置，更包括： 一電極接線端子，電性連接地電阻影像剖面探測控制器，或者電性連接地電阻影像剖面探測控制器及切換開關。
8. 如申請專利範圍第1項所述的電極裝置，其中防水外殼的形狀為圓柱體或方柱體。
9. 如申請專利範圍第2項所述的電極裝置，其中電路裝置腔體及/或電解液絕緣腔體的材質為不導電且無磁性的材料所構成。