一种层次式高密度电法仪器电极转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种层次式高密度电法仪器电极转换装置，包括控制模块和分布式模块，控制模块包括四个输入极，分布式模块包括四个输入端和四个输出端，每个输入极与分布式模块的四个输入端中的任意一个之间各设有一个开关耦合，分布式模块还包括通道单元和电极单元，电极单元通过通道单元与分布式模块输入端连通，电极单元包括第一类电极、第二类电极、第三类电极和第四类电极，通道单元包括第一通道、第二通道、第三通道和第四通道，分布式模块还包括第一开关组、第二开关组、第三开关组、第四开关组和第五开关组，节省硬件开销和系统功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电法探测领域，更具体的说，涉及一种分布式循环电法探测仪器电极转换装置。
技术介绍
电法勘探是一种常用的物探方法，是在水文、工程与环境地质勘探和调查中应用十分广泛的一种探测手段。高密度电法是采用电极转换装置，使得电极切换自动进行，避免了人工跑极的麻烦。一般野外工作时，采用分布式高密度电法进行测试，不必每个电极用一个电缆，可以少铺设电缆。中国专利CN201364362，公开日2009年12月16日，公开的一种海床蚀积动态过程电阻率监测装置，以及中国专利CN101464481A，公开日2009年6月24日，公开的一种海床蚀积动态过程电阻率监测方法及装置，就是利用电法监测海床侵蚀淤积的实际案例。如图1、图2所示，常用的高密度电法探测仪器通常采用进行多层检测，第一及第二层探测如图所示，三层及三层以上依此类推可得，通过该监测方法可获得如图3所示的地质剖面图，并获取地层深处的地质情况。如图4、图5所示，2004年3月出版的《地质装备》公开了一种分布式高密度电法仪电极转换装置设计，文献作者为郑采君。每增加一个电极需要增加4个电极转换开关，及与其配套的驱动电路。每一个分布式部分，用四个开关控制电极接到A、M、N、B四个中的一个。但是每增加一个电极就需要增加四个开关，硬件开销比较大，功耗也增加不少。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种分布式循环电法探测仪器电极转换装置。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种层次式高密度电法仪器电极转换装置，包括控制模块和分布式模块，所述控制模块包括四个输入极，分布式模块包括四个输入端和四个输出端，每个所述输入极与分布式模块的四个输入端中的任意一个之间各设有一个开关耦合，所述分布式模块还包括通道单元和电极单元，所述电极单元通过通道单元与分布式模块输入端连通，所述电极单元包括第一类电极、第二类电极、第三类电极和第四类电极，所述通道单元包括第一通道、第二通道、第三通道和第四通道，所述分布式模块还包括控制开关组，所述控制开关组包括第一开关组、第二开关组、第三开关组、第四开关组和第五开关组，所述第一通道通过第一开关组分别与第一类电极、第三类电极、第四类电极或对应的分布式模块的输出端连通；所述第二通道通过第二开关组与第一类电极、第二类电极或对应的分布式模块的输出端连通；所述第三通道通过第三开关组与第一类电极、第三类电极或对应的分布式模块的输出端连通；所述第四通道通过第四开关组与第一类电极、第四类电极或对应的分布式模块的输出端连通；所述第二类电极、第三类电极、第四类电极通过第五开关组与第一类电极连通，并通过第一类电极与通道单元中的任意一个通道连通；所述分布式模块通过所述控制开关组把需要进行测试的电极接入控制模块，控制模块进行数据采集，测得任意两个电极之间的电阻率数据。优选的，所述第一开关组包括第一类开关、第二类开关和第三类开关，所述第一类开关控制端耦合第一通道，第一类开关输入端耦合第一类电极，第一类开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；所述第二类开关控制端耦合第一通道，第二类开关输入端耦合第三类电极，第二类开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；所述第三类开关控制端耦合第一通道，第三类开关输入端耦合第四类电极，第三类开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；所述分布式模块输入端输入测量信号，所述测量信号经过通道通过第一开关组控制进入电极单元，所述测量信号根据电极单元采集的电极信号生成输出测量信号，所述输出测量信号通过第一开关组控制输出到对应的分布式模块输出端。分布式模块输入端连通的第一通道通过第一开关组分别与第一类电极、第三类电极、第四类电极耦合，测量信号可以进入电极并生成输出测量信号输出。优选的，所述第二开关组包括第四类开关和第五类开关，所述第四类开关控制端耦合第二通道，第四类开关输入端耦合第一类电极，第四类开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；所述第五类开关控制端耦合第二通道，第五类开关输入端耦合第二类电极，第五类开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；所述分布式模块输入端输入测量信号，所述测量信号经过通道通过第二开关组控制进入电极单元，所述测量信号根据电极单元采集的电极信号生成输出测量信号，所述输出测量信号通过第二开关组控制输出到对应的分布式模块输出端。分布式模块输入端连通的第二通道通过第二开关组分别与第一类电极、第二类电极耦合，测量信号可以进入电极并生成输出测量信号输出。优选的，所述第三开关组包括第六类开关和第七类开关，所述第六类开关控制端耦合第三通道，第六类开关输入端耦合第一类电极，第六类开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；所述第七类开关控制端耦合第三通道，第七类开关输入端耦合第三类电极，第七类开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；所述分布式模块输入端输入测量信号，所述测量信号经过通道通过第三开关组控制进入电极单元，所述测量信号根据电极单元采集的电极信号生成输出测量信号，所述输出测量信号通过第三开关组控制输出到对应的分布式模块输出端。分布式模块输入端连通的第三通道通过第三开关组分别与第一类电极、第三类电极耦合，测量信号可以进入电极并生成输出测量信号输出。优选的，所述第四开关组包括第八类开关和第九类开关，所述第八类开关控制端耦合第四通道，第八类开关输入端耦合第一类电极，第八类开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；所述第九类开关控制端耦合第四通道，第九类开关输入端耦合第四类电极，第九类开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；所述分布式模块输入端输入测量信号，所述测量信号经过通道通过第四开关组控制进入电极单元，所述测量信号根据电极单元采集的电极信号生成输出测量信号，所述输出测量信号通过第四开关组控制输出到对应的分布式模块输出端。分布式模块输入端连通的第四通道通过第四开关组分别与第一类电极、第四类电极耦合，测量信号可以进入电极并生成输出测量信号输出。优选的，所述第五开关组包括第十类开关、第十一类开关和第十二类开关，所述第十类开关一端耦合第二类电极另一端耦合第一类电极；所述第第十一类开关一端耦合第三类电极另一端耦合第一类电极；所述第第十一类开关一端耦合第四类电极另一端耦合第一类电极；所述分布式模块输入端输入测量信号，所述测量信号经过通道通过控制开关组控制进入电极单元，所述测量信号根据电极单元采集的电极信号生成输出测量信号，所述输出测量信号通过控制开关组控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层次式高密度电法仪器电极转换装置，其特征在于，包括控制模块和分布式模块，所述控制模块包括四个输入极，分布式模块包括四个输入端和四个输出端，每个所述输入极与分布式模块的四个输入端中的任意一个之间各设有一个开关耦合，所述分布式模块还包括通道单元和电极单元，所述电极单元通过通道单元与分布式模块输入端连通，所述电极单元包括第一类电极、第二类电极、第三类电极和第四类电极，所述通道单元包括第一通道、第二通道、第三通道和第四通道，所述分布式模块还包括控制开关组，所述控制开关组包括第一开关组、第二开关组、第三开关组、第四开关组和第五开关组，所述第一通道通过第一开关组分别与第一类电极、第三类电极、第四类电极或对应的分布式模块的输出端连通；所述第二通道通过第二开关组与第一类电极、第二类电极或对应的分布式模块的输出端连通；所述第三通道通过第三开关组与第一类电极、第三类电极或对应的分布式模块的输出端连通；所述第四通道通过第四开关组与第一类电极、第四类电极或对应的分布式模块的输出端连通；所述第二类电极、第三类电极、第四类电极通过第五开关组与第一类电极连通，并通过第一类电极与通道单元中的任意一个通道连通；所述分布式模块通过所述控制开关组把需要进行测试的电极接入控制模块，控制模块进行数据采集，测得任意两个电极之间的电阻率数据。...

【技术特征摘要】
1.一种层次式高密度电法仪器电极转换装置，其特征在于，包括控制模块和分布
式模块，所述控制模块包括四个输入极，分布式模块包括四个输入端和四个输出端，每
个所述输入极与分布式模块的四个输入端中的任意一个之间各设有一个开关耦合，
所述分布式模块还包括通道单元和电极单元，所述电极单元通过通道单元与分布式
模块输入端连通，所述电极单元包括第一类电极、第二类电极、第三类电极和第四类电
极，所述通道单元包括第一通道、第二通道、第三通道和第四通道，所述分布式模块还
包括控制开关组，所述控制开关组包括第一开关组、第二开关组、第三开关组、第四开
关组和第五开关组，
所述第一通道通过第一开关组分别与第一类电极、第三类电极、第四类电极或对应
的分布式模块的输出端连通；
所述第二通道通过第二开关组与第一类电极、第二类电极或对应的分布式模块的输
出端连通；
所述第三通道通过第三开关组与第一类电极、第三类电极或对应的分布式模块的输
出端连通；
所述第四通道通过第四开关组与第一类电极、第四类电极或对应的分布式模块的输
出端连通；
所述第二类电极、第三类电极、第四类电极通过第五开关组与第一类电极连通，并
通过第一类电极与通道单元中的任意一个通道连通；
所述分布式模块通过所述控制开关组把需要进行测试的电极接入控制模块，控制模
块进行数据采集，测得任意两个电极之间的电阻率数据。
2.根据权利要求1所述的一种层次式高密度电法仪器电极转换装置，其特征在于，
所述第一开关组包括第一类开关、第二类开关和第三类开关，
所述第一类开关控制端耦合第一通道，第一类开关输入端耦合第一类电极，第一类
开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；
所述第二类开关控制端耦合第一通道，第二类开关输入端耦合第三类电极，第二类
开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；
所述第三类开关控制端耦合第一通道，第三类开关输入端耦合第四类电极，第三类
开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；
所述分布式模块输入端输入测量信号，所述测量信号经过通道通过第一开关组控制
进入电极单元，所述测量信号根据电极单元采集的电极信号生成输出测量信号，所述输

\t出测量信号通过第一开关组控制输出到对应的分布式模块输出端。
3.根据权利要求1所述的一种层次式高密度电法仪器电极转换装置，其特征在于，
所述第二开关组包括第四类开关和第五类开关，
所述第四类开关控制端耦合第二通道，第四类开关输入端耦合第一类电极，第四类
开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；
所述第五类开关控制端耦合第二通道，第五类开关输入端耦合第二类电极，第五类
开关输出端耦合对应的分布式模块输出端；
所述分布式模块输入端输入测量信号，所述测量信号经过通道通过第二开关组控制
进入电极单元，所述测量信号根据电极单元采集的电极信号生成输出测量信号，所述输
出测量信号通过第二开关组控制输出到对应的分布式模块输出端。

【专利技术属性】
技术研发人员：夏欣，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37