一种防渗层渗漏的偶极子检测装置制造方法及图纸

一种防渗层渗漏的偶极子检测装置，包括有：发射电极和接收电极，均为金属制成，并分别通过导线连接至电源的两极上；传感器，为金属制成的若干对偶极子；每对偶极子通过导线连接至差分放大器，用于获取偶极子间的电势差；差分放大器的输出进行Ａ／Ｄ转换，由ＣＰＵ进行信号显示和数据存储。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种防渗层渗漏的偶极子检测装置
本技术涉及一种防渗层渗漏电学检测装置。
技术介绍
为了防止地下水被污染，如填埋场，其防渗衬层系统是填埋场建设必不可少的设施，其作用是将填埋场内外隔绝，控制渗滤液进入粘土及地下水。这一系统的通用材料主要有粘土和人工合成材料，人工合成材料最常用的是高密度聚乙烯(HDPE)，在填埋场建设投资中，防渗层的投资巨大。由于HDPE本身质量或施工原因，填埋场防渗层往往出现渗漏，因此，及时查找到渗漏点的准确位置并进行修补就显得格外重要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种防渗层渗漏偶极子检测装置。为实现上述目的，本技术提供的检测装置，包括有：发射电极和接收电极，均为金属制成，并分别通过导线连接至电源的两极上；传感器，为金属制成的水平偶极子或垂直偶极子；传感器通过导线连接至差分放大器；差分放大器的输出端连接A/D转换器，A/D转换器的输出端接至CPU，CPU连接有显示器和存储器。发射电极和接收电极为不锈钢、合金或镀有合金层的金属材料。发射电极和接收电极的形状为块状、管状、线状或片状。电源为0-1000V可调的直流恒压电源。传感器的形状为轮状、片状或锥体状。由本技术的实施，可以及时查找到渗漏点的准确位置并进行修-->补。附图说明图1为本技术检测方法的原理示意图。图1A为本技术中水平偶极子两极间的电压-位置关系图。图1B为本技术中垂直偶极子两极间的电压-位置关系图。图2为本技术检测装置的原理结构图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步描述。本实施例是针对HDPE的渗漏点检测来展开的。请参阅图1，本技术采用的技术原理是利用场土工膜(HDPE)的电绝缘性来实现检测目的。以垃圾填埋场为例，在垃圾填埋场的被检测区内放置一个发射电极10，填埋场外的土壤中设置一个接收电极11。给这两个电极(发射电极10和接收电极11)加一定的电压；当土工膜12没有漏洞时，由于该膜12的高阻特性，使得整个空间的电流密度及电场强度都很小(近似为零)且均匀；当有漏洞时，电流就以填埋场内介质(如垃圾)13、漏洞14、以及膜下介质(如土壤)为导体形成电流回路，此时漏洞所在位置电流密度最大，电场强度最强。若膜上为浅水层或粘土层时传感器采用水平偶极子，在膜上进行连续测量，获取偶极子两极的电势差；若膜上介质为粒径较大的颗粒物(卵石等)时，利用偶极子在膜上进行断续测量，获取偶极子两极的电势差；由于uab=∫abe·dl]]>(其中：uab为偶极子两极a，b间的电势差，e为偶极子两极间的电场强度，dl为积分变量)，当偶极子沿某一测线逼近漏洞位置时，由于电场强-->度在测线方向的分量逐渐增大，且方向不变，因此u逐渐增大，当偶极子的一极跨过漏洞位置时，由于漏洞两侧电场强度在测线方向的分量方向相反，因此，偶极子两极的电势差逐渐减小，当偶极子的两极刚好位于同一等势线上时，偶极子两极的电势差为零。随后，偶极子两极的电势差逐渐增大，但极性相反，当偶极子的另一极也跨过漏洞时，偶极子两极的电势差达到反相最大值；之后，随着偶极子中心到漏洞距离的增加，偶极子两极的电势差又逐渐减小。偶极子两极间的电压-位置图像如图1-a所示：因此，通过连续或断续测量偶极子两极之间的电势差，可以确定漏洞位置。若膜上为较深液体时传感器采用垂直偶极子(电极间距可依据膜上液体的深度而定)在膜上进行连续测量，获取偶极子两极的电势差；由于uab=∫abe·dl]]>(其中：uab为偶极子两极a，b间的电势差，e为偶极子两极间的电场强度，dl为积分变量)，当偶极子沿某一测线逼近漏洞位置时，由于电场强度在垂直方向的分量逐渐增大，因此u逐渐增大，当垂直偶极子跨过漏洞位置时，偶极子两极的电势差最大，随后，随着偶极子与漏洞的距离的增加，偶极子两极的电势差逐渐减小，垂直偶极子两极间的电压-位置图像如图1-b所示。因此，通过连续或断续测量偶极子两极之间的电势差，可以确定漏洞位置。以上介绍的是本技术的检测方法，下面描述实现该方法的检测装置。请参阅图2，为本技术检测装置的原理结构图。本技术的渗漏检测装置包括发射电极/接收电极、传感器、恒压电源、数据采集与处理、数据的传输与存储以及图形显示等。发射电极和接收电极同为金属制成(电极出于防腐和防锈的原因，均采用不锈钢或不易生锈的如合金或镀有合金层等金属材料)，上述两个电极分别通过导线连接至一直流电源的两极上。根据膜上介质的情况发射电-->极的形状可以是块状、管状、线状或片状。本技术采用的是直流恒压电源(0～1000V可调)为系统检测提供大于20mA的电流。传感器形状：当膜上介质为浅水层或粘土层时，多路传感器(水平偶极子)为不锈钢轮子(60mm×10mm)；当膜上为较深液体时，多路传感器(垂直偶极子)为不锈钢薄片(20mm×1mm)；当膜上介质为卵石时，多路传感器(水平偶极子)为不锈钢锥体(2cm×30cm)。数据采集与处理：将一路或多路传感器(即传感器)通过导线连接至差分放大器AD8221，用于获取偶极子间的电势差；放大器的输出送往8路14位A/D转换芯片MAX125，通过模拟开关进行输入通道的选择，由DSP(TES320LF2407A)将数字信号进行滤波后进行信号的实时显示和数据存储(64k的数据存储器CY7C1210)；图形显示：采用320240点阵式LCD显示模块。数据通讯：采用USB、MAX3232，将存储器中的数据导入PC机。键盘输入：对CPU进行控制，实现对采集位置、数据、通讯等方式的选择。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防渗层渗漏的偶极子检测装置，其特征在于，包括有：　　　　发射电极和接收电极，均为金属制成，并分别通过导线连接至电源的两极上；　　　　传感器，为金属制成的水平偶极子或垂直偶极子；传感器通过导线连接至差分放大器；差分放大器的输出端连接Ａ／Ｄ转换器，Ａ／Ｄ转换器的输出端接至ＣＰＵ，ＣＰＵ连接有显示器和存储器。

【技术特征摘要】
1.一种防渗层渗漏的偶极子检测装置，其特征在于，包括有：发射电极和接收电极，均为金属制成，并分别通过导线连接至电源的两极上；传感器，为金属制成的水平偶极子或垂直偶极子；传感器通过导线连接至差分放大器；差分放大器的输出端连接A/D转换器，A/D转换器的输出端接至CPU，CPU连接有显示器和存储器。2.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：董路，杨萍，王琪，薛永海，能昌信，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]