高密度電阻率法實驗室水池模擬裝置的制作方法

本實用新型屬于地球物理勘探技術領域，涉及水池實驗中的高密度電阻率法模擬測量實驗裝置，尤其涉及一種高密度電阻率法實驗室水池模擬裝置。

背景技術：

近些年來，電法勘探中的高密度電阻率法因為其探測分辨率高、工作效率高、反映的地電信息十分詳細、施工成本較低、勘測方便等諸多優點,在礦產普查、環境地質、水利水電、城市工程等多領域應用越來越廣泛，取得的效果比較滿意，解決了諸多實際中的勘測問題，已逐漸成為淺層地球物理勘探的主要方法之一。因此進行高密度電阻率法的模擬實驗是專業課程教學的必備環節。然而高密度電法實驗室模擬裝置的研究卻未能跟上發展的勢頭，沒有取得突破性的進展。

目前實驗中最常采用的實驗方案為：在水池的支架上擺放30根電極；每根電極都用單獨的相同黑色導線與轉換器相連接；而且電極采用整條圓柱形。本申請人于2015.08.18，申請的CN201520621580.6《漂移式高密度電阻率法實驗室水池模擬裝置》，它包括伸縮裝置、電極、傳輸大纜、高密度主機和漂浮裝置，伸縮裝置架設在漂浮裝置上，漂浮裝置包括漂浮支架、設置在漂浮支架四端的四個漂浮球及氣壓泵，四個漂浮球之間連通并通過閥門與氣壓泵連接，漂浮支架沿長度方向的軸向上對稱設有一對漂移氣動閥，漂移氣動閥與氣壓泵連接，漂移氣動閥設有氣動閥門和氣動出口，氣動出口的出氣方向沿長度方向的軸向朝外。客觀上能控制好電極底部與水面的接觸面積和移動位置，能保證實驗數據的準確性，能達到科學研究和專業教學中物理模型實驗的目的與要求。

但該技術還有待進一步改進。

技術實現要素：

本實用新型提供一種能滿足科學研究和專業教學需要的高密度電阻率法實驗室水池模擬裝置，能解決現有實驗中的主要問題。同時，本實用新型作為一個獨立的整體，可應用于更為復雜的三維高密度電阻率法水池實驗。

本實用新型采用的技術方案：

一種高密度電阻率法實驗室水池模擬裝置，它包括電極、傳輸大纜、高密度主機、電極轉換器、箱型裝置和電源，所述箱型裝置底部開口且外殼上有電纜接口，雙層伸縮裝置內置于箱型裝置中，在雙層伸縮裝置的中線位置設有若干個呈直線分布豎直設置的中空有機玻璃管，電極安裝在中空有機玻璃管。

進一步，電極的底部為圓錐狀，電極的頂部為導線連接頭，電纜接口與電極之間通過導線一一相連，傳輸大纜為多芯屏蔽電纜，兩端分別配有電纜接頭，傳輸大纜一端插入箱型裝置外表面大欖接口中，傳輸大纜的另一端通過電極轉換器與高密度主機連接。

進一步，雙層伸縮裝置包括由120根有機玻璃長條組成上下兩層伸縮結構和30根兩頭帶螺紋的中空有機玻璃管組成，中空有機玻璃管兩頭螺紋分別插入上下兩層伸縮結構的中線位置。

本實用新型總體設計合理，能保證電極之間的等距變化，能保證電極在測量過程中保持豎直狀態，不會出現歪斜的現象，能保證實驗數據的準確性，能達到科學研究和專業教學中物理模擬實驗的目的與要求。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例1伸縮裝置主視圖結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例1伸縮裝置俯視圖結構示意圖；

圖4是本實用新型實施例1伸縮裝置的單個有機玻璃長條結構示意圖；

圖5是本實用新型實施例1伸縮裝置的單個中空有機玻璃管結構示意圖；

圖6是本實用新型實施例1伸縮裝置的單個中空有機玻璃管側視結構示意圖；

圖7是本實用新型實施例1電極的正面示意圖。

具體實施方式

本實用新型連接方式通過下面的實施例可以對本實用新型連接方式作進一步的描述，然而，本實用新型連接方式的范圍并不限于下述實施例。

實施例1：結合附圖對實施例做進一步說明：

如圖1所示，該實驗室模擬裝置包括電極1、傳輸大纜2、高密度主機3、電極轉換器4，電源7，雙層伸縮裝置5、箱型裝置6。

雙層伸縮裝置5內置于箱型裝置6中，箱型裝置6外殼上有電纜接口，在雙層伸縮裝置5的中線位置設有若干個呈直線分布的中空有機玻璃管51，用來安裝電極1，電極1的底部為圓錐狀，電極1的頂部為導線連接頭，電纜接口與電極之間通過導線一一相連，傳輸大纜2為多芯屏蔽電纜，兩端分別配有電纜接頭，傳輸大纜2一端插入箱型裝置外表面大欖接口中，傳輸大纜2的另一端通過電極轉換器4與高密度主機3連接。

雙層伸縮裝置5總體為三層，包括上下雙層伸縮結構和伸縮結構中間的中空有機玻璃管51，包括由120根有機玻璃長條52和30根兩頭帶螺紋的中空有機玻璃管51，有機玻璃長條52和中空有機玻璃管51組成雙層結構，有機玻璃長條52上中下三處鉆取3個相同直徑的圓孔；兩兩有機玻璃長條52上下圓孔錯位交叉組合連接，中間圓孔交叉重合，中空有機玻璃管51兩頭螺紋分別插入圓孔中間圓孔交叉重合部分，并用螺帽進行固定。

電極1安裝在中空有機玻璃管51中，其它兩行中的圓孔通過尼龍螺栓螺母連接。

如圖2、3所示，所述雙層伸縮裝置5是根據平行四邊形法則設計出一種可以簡化電極距改變過程的伸縮裝置。

如圖4所示，雙層伸縮裝置5由120根長120mm寬15mm，厚度為5mm的透明有機玻璃長條52和長90mm外徑為10mm內徑為4mm的中空有機玻璃管51組成的雙層伸縮結構。采用有機玻璃材質不僅因為其外觀美觀，價格低廉，更因為其絕緣特性，不會對實驗數據產生影響。在長條頂底中三個個地方鉆取直徑為10mm的圓孔，其中頂部和底部的圓心分別距長條頂部和底部10mm，中間部分圓孔的圓心距頂部60mm。鉆取的三個圓孔中上下兩個圓孔用以穿插尼龍螺絲螺母來組合固定伸縮裝置，而中部的圓孔用以插入中空有機玻璃管51。同樣，亦可采用上中兩個圓孔穿插尼龍螺絲螺母，而玻璃管則安插于下方圓孔中。

如圖5、6所示伸縮裝置所用中空有機玻璃管51規格長90mm外徑為10mm內徑為4mm。

如圖7所示，電極1采用紫銅棒材質，導電性良好。電極總體長15cm，直徑4mm。其中底部打磨成長1.5cm的圓錐，不僅可以改善其導電性能，更能有效控制電極與水的接觸面積，以獲得更準確的實驗數據。再于距電極頂部2cm處打磨一圈凹陷，形成凹圈槽結構，提高電極與大欖的連接可靠性。

本實用新型各裝置的連接與操作流程說明如下：

1.先將電極安插于雙層伸縮裝置的中空有機玻璃管51中，必須控制好電極底部與水面的接觸面積，接觸面積過大會影響實驗數據的準確性。

2.再將傳輸大纜一端接口與箱型裝置上的接口連接，而傳輸大纜的另一端的接口則與電極轉換器連接。

3.最后，將電極轉換器、高密度電阻率法主機和電源相連接，檢查連接無誤后，方可開始接地電阻的檢測與后續實驗的進行。

4.實驗過程中，倘若發現該極距下的數據不理想，則可以只改變任意兩個電極之間的距離，即可達到改變所有電極之間距離的目的，大大提高了實驗的效率。