一种用于电阻率层析成像的跨孔电极制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于电阻率层析成像的跨孔电极，属于水文地球物理勘探技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种用于电阻率层析成像的跨孔电极


[0001]本技术公开了一种用于电阻率层析成像的跨孔电极，属于水文地球物理勘探

。

技术介绍

[0002]水文地球物理勘探中，高密度电法主要用于水文过程中水分分布与传输动态研究领域，通常在地表按照测量线或平面安装不锈钢电极，或者在研究目标四周土壤中布置跨孔电极，设置供电电极和测量电极，通过供电电极向地下供电并测量电阻率分布，根据电阻率分布反演土壤内部水分状态，并通过时间上的连续电阻率空间变化测量，分析水分运移情况
。
其中地表电极的探测深度范围不足，而跨孔电极可以在探测深度上获得更高分辨率的电阻率数据
。
[0003]授权公告号为
CN212060599U
的技术专利公开了一种含环状电极的电阻率探测管，以绝缘管体为支撑，将所需要的电极与测线通过在管体上切割凹槽并安装进行一体化加工
。
授权公告号为
CN210835274U
的技术专利公开了一种基于高密度电阻率法的勘探电极安装结构，利用螺旋叶旋入地面插设，方便安装
。
授权公告号为
CN112362972B
的技术专利公开了一种螺旋电极电阻率探杆及其监测方法，改进了电阻率探杆贯入装置，并通过探杆的电极复原装置，将螺旋电极转化为等间距分布的环形电极，降低了开挖钻孔并回填的时间
。
上述这些专利中涉及的探测装置均是一体化制作成型
。
一方面，这种一体化制作的跨孔电极，只适用于当前试验，每次试验都需要根据实际探测深度确定所需的电极数量及测线长度，无法进行批量化组装，制作效率低
。
另一方面，这种跨孔电极的管体很容易造成内部蓄水，会直接影响原位监测结果，同时结构稳定性较差，在安装中很容易受到损坏
。
因此水文地球物理勘探中，高效
、
经济
、
可靠的跨孔电极如何制作，还有待进一步解决，以促进跨孔电极的模块化制作和组装，保证跨孔电极结构稳定并且内部防水防潮，获取准确性更可靠的测量结果
。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提出一种高效
、
经济
、
可靠的跨孔电极，以克服现有一体化测量装置无法批量组装，制作效率低，以及探测装置内部蓄水影响原位监测结果等问题，以在深度上获得更高分辨率
、
更准确的水分分布与传输信息
。
本跨孔电极采用分段制作的方法，可根据每次试验需求增加或减少绝缘管数量，组装简单又高效
。
另外通过管体内部填充环氧树脂灌封胶，避免内部蓄水影响监测结果，同时增强跨孔电极的结构稳定性，可靠性更高，从而为高密度电阻率法提供一种高效
、
经济
、
可靠的探测装置，进一步提高勘测数据的深度分辨率，为水文学中“关键带”内部结构识别和水分运移过程研究提供必要的技术与数据支持
。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：提供一种用于电阻率层析成像的跨孔电极，包括若干段固定长度的绝缘管
(1)
，各段绝缘管
(1)
管体外壁底部有一圈不
锈钢环形电极
(2)
，绝缘管
(1)
径内穿入有导线
(4)
，各段绝缘管
(1)
底部设有固定端
(3)
，固定端
(3)
用于固定在各段绝缘管
(1)
底端的不锈钢环形电极
(2)
，导线
(4)
的一端与固定端
(3)
及环形电极
(2)
连接，导线
(4)
的另一端从绝缘管
(1)
内伸出，各段绝缘管
(1)
通过
502
强力胶水粘合形成跨孔电极棒体，并在电极棒体内填充环氧树脂灌封胶
(5)。
[0006]优选的，各段绝缘管
(1)
长度相等并为5至
100
厘米，多个所述绝缘管
(1)
之间通过
502
胶水贯通连接，所述绝缘管
(1)
相互接触的横截面边缘设有用于粘结固定的胶水，用于形成等间距串联的若干个观测电极
。
[0007]优选的，不锈钢环形电极
(2)
的外径大于各段绝缘管
(1)
的外径，不锈钢环形电极
(2)
的高度为
0.5
至5厘米
。
[0008]优选的，所述的固定端
(3)
在绝缘管
(1)
内外设置有螺栓和螺帽，固定端
(3)
与导线
(4)
连接
。
[0009]优选的，环氧树脂灌封胶
(5)
填充绝缘管
(1)
内部直至成型固结，防潮防水，并起到支撑跨孔电极棒体的作用，在土中安装和取出过程中可以避免电极体歪斜或错位
。
[0010]优选的，绝缘管
(1)
为
PVC
或亚克力材质，绝缘管
(1)
外壁光滑或带有螺纹
。
[0011]一种用于电阻率层析成像的跨孔电极制作方法，包括如下步骤：
[0012]步骤1，确定不锈钢环形电极
(2)
的长度大于绝缘管
(1)
的外横截面周长，使用切割机截取宽度为
0.5
‑
5cm
的不锈钢片作为环形电极
(2)
；
[0013]步骤2，取一段绝缘管体，将不锈钢环形电极
(2)
缠绕在绝缘管
(1)
的底端，不锈钢环形电极
(2)
与绝缘管
(1)
的底端边缘对齐，缠绕时应裹紧不松脱，保证不锈钢环形电极
(2)
与绝缘管
(1)
表面充分贴合，且起点和终点交叠，并使用绝缘胶带沿缠绕方向捆绑固定；
[0014]步骤3，使用手枪钻在不锈钢环形电极
(2)
交叠处钻孔，穿透不锈钢环形电极
(2)
和绝缘管
(1)
一侧管壁，首先将一定长度的导线
(4)
连接到螺栓上，保证导线
(4)
的长度大于绝缘管
(1)
长度，然后将带有导线
(4)
的螺栓从绝缘管
(1)
上端进入绝缘管
(1)
内部穿入钻孔内，螺帽在绝缘管
(1)
外侧安装并紧固，最后取下缠绕在绝缘管
(1)
上的绝缘胶带；
[0015]步骤4，重复步骤2和步骤3，得到若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于电阻率层析成像的跨孔电极，其特征在于：包括若干段固定长度的绝缘管
(1)
，各段绝缘管
(1)
管体的外壁底部有一圈不锈钢环形电极
(2)
，绝缘管
(1)
径内穿入有导线
(4)
，各段绝缘管
(1)
底部设有固定端
(3)
，固定端
(3)
用于固定在各段绝缘管
(1)
底端的不锈钢环形电极
(2)
，导线
(4)
的一端与固定端
(3)
及环形电极
(2)
连接，导线
(4)
的另一端从绝缘管
(1)
内伸出，各段绝缘管
(1)
通过
502
强力胶水粘合形成跨孔电极棒体，并在电极棒体内填充环氧树脂灌封胶
(5)。2.
根据权利要求1所述的用于电阻率层析成像的跨孔电极，其特征在于：各段绝缘管
(1)
长度相等并为5至
100
厘米，多个所述绝缘管
(1)
之间通过
502
胶水贯通连接，所述绝缘管<...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文航，廖爱民，刘九夫，张建云，刘宏伟，马涛，胡鹏程，范丽丽，李志恒，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：