本发明专利技术涉及一种土样室内电阻率测量方法及装置，其特征在于：1）按测量要求准备好样品放置装置（2）和直流电阻率测量仪器（5），将土样品（1）固定于样品放置装置（2）上，以四极法将样品放置装置（2）与直流电阻率测量仪器（5）连接起来；2）开机按直流电阻率测量仪器操作流程设置参数；3）参数设置完毕开始采集并记录电压、电流和电阻率值ρ1，完成第一次测量；4）上次测量结束，对换两接收电极再次测量，并记录此次测量电压，电流和电阻率值ρ2；5）采用叠加平均的方法进一步降低极化效应，叠加平均用表达式电阻率ρ＝(ρ1-ρ2)/2表示，则得到被测土样品的室内电阻率ρ＝(ρ1-ρ2)/2。本发明专利技术具有测量精确、测量方法简单的有益效果，适用于海洋土样品、陆地土样品或制作样品土的室内电阻率测量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及本专利技术涉及一种土样室内电阻率测量方法及装置，特别针对海洋土样品，也可用于陆地土或制作样品土的室内电阻率测量。属于土壤分析及设备
技术介绍
土壤样品的电阻率可为地基的设计提 供参考依据，特别地，海洋土的电阻率还可以为确定海洋土的工程力学以及腐蚀性等参数提供必要参考依据，因此土壤尤其是海洋土电阻率的测量非常重要。目前，海洋土电阻率的测量方法可以分为室内和原位测试两种。在海上孔压静力触探原位测试装置上安装海洋土电阻率测量探头(RCPTU)，是目前国际上常用的海洋土电阻率测量方法，然而该种方法费用极其昂贵且施工不便。虽然国外也有用RCPTU探头在室内进行电阻率测量的报道，但由于该探头截面积和长度相对大，只适用于非天然、大体积扰动土的电阻率理论研究，而且由于费用和样品扰动等问题目前还无法取到如此大体积的天然海洋土样品，因此，还不能用来测量天然海洋土的电阻率。陆地土的电阻率通用测量方法为现场直流电阻率测量，因为测量对象为大地，其观测装置无论是发射、接收间距还是电极本身尺寸均大，其电阻率计算原理也为大地电阻率计算原理，装置系数K只与电极排列有关，与被测体无关，如果把该种现场直流电阻率测量仪器应用到室内土电阻率测量需要对电极尺寸、排列方式、电阻率计算公式等进行改进。虽然国外也有室内电阻率测量仪器，但其中有些仪器只能针对制备样品土进行电阻率测量，进行土的电阻率理论研究；有些对取样样品测量中的扰动性、电极紧密接触没有充分考虑，导致测量结果误差较大。中国专利ZL03222401. X公布了一种“交流低频土电阻率测试仪”，由信号采集电路、信号处理电路组成，安装在三轴仪或压缩仪等土工仪器上采用二极法同步测量电阻率，进行土结构的研究，该专利采用二极法测量电阻率测量误差大，必须进行电阻率修正降低测量误差，更适合自制样品的理论研究。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，是针对现有海洋土测量方法费用高、施工不方便，及现有陆地土测量方法误差大、必须再进行电阻率修正等缺陷，提供一种土样室内电阻率测量方法，以室内的方式经济、快捷、方便且扰动小的实现海洋土电阻率的测量。本专利技术的目的之二，是为了提供一种土样室内电阻率测量装置。本专利技术的目的之一可以通过采取如下措施达到一种土样室内电阻率测量装置及方法，其特征在于包括如下步骤I)按测量要求准备好包括样品放置装置和直流电阻率测量仪器的土样室内电阻率测量装置，以土样品为测量对象，将土样品固定于样品放置装置上并确保土样品的两端与电极板紧密接触，并以钢丝固定进一步确保电极板与样品保持紧密接触后，以四极法将样品放置装置与直流电阻率测量仪器连接起来；2)根据肉眼观测到的土样品估计其电阻率范围从而确定供电电压；开机按直流电阻率测量仪器操作流程设置参数，其中装置系数k取值按如下表达k = ( π r~2)/a设置，其中，r为样品半径，a为接收电极极距；3 )参数设置完毕开始采集并记录电压、电流和电阻率值P i，同时记录室内温度T，完成第一次测量；4)上次测量结束，对换两接收电极再次测量，并记录此次测量电压，电流和电阻率值P2;5)采用叠加平均的方法进一步降低极化效应，叠加平均用表达式P =(P1-P2)/2表示，则得到被测土样品的室内电阻率P = (P1-P2)/2。当室内温度高于21°C时，可以采用表达式Ρτ((24.·5-Τ)/40)对所得电阻·率进行温度校正，其中，P T为TC时所得电阻率，T为试验时室内温度。进一步的技术解决方案，根据土样品长度确定接收电极极距a，接收电极极距a —般为土样品长度的一半，以土样品中心为始点向左右两侧延伸a/2长确定接收电极位置，然后把接收电极固定于土壤中；连接接收电极、发射电极至直流电阻率测量仪器。进一步的技术解决方案，当土样品由绝缘塑料外套包裹时，，在进行土样品的电阻率测量时，取土壤样品，首先除去样品两端盖帽，根据样品长度调整样品放置装置两固定支架距离，放置样品支架薄板，之后固定海底土样于装置上，待电极板与样品土样紧密接触后，由钢丝两端置于预留孔中固定两支架相对位置；根据土样品长度确定接收电极极距a，接收电极极距a该一般为土样品长度的一半，以土样品中心为始点向左右两侧延伸a/2长钻孔，然后把接收电极4压入土壤至电极凸出环；连接接收电极、发射电极至直流电阻率测量仪器。进一步的技术解决方案，当土样品由铁质外套包裹时，在土电阻率测试时，取海底土壤样品，首先除去样品两端盖帽，采用专业推土器推出土样；根据样品长度调整样品放置装置两固定支架距离，放置样品支架薄板，小心的把推出的土样放置于薄板上，待电极板与样品土样紧密接触后，由钢丝两端置于预留孔中固定两支架相对位置；根据土样品长度确定接收电极极距a，接收电极极距a —般为土样品长度的一半，以土样品中心为始点向左右两侧延伸a/2长，然后把接收电极压入土壤至电极凸出环；连接接收电极、发射电极至直流电阻率测量仪器。本专利技术的目的之二可以通过采取如下措施达到一种土样室内电阻率测量装置，其结构特点在于包括土样放置装置和直流电阻率测量仪器，在土样放置装置的两侧各设有一发射电极板及接头，在土样放置装置的中部设有二个接收电极；所述发射电极板及接头和接收电极与直流电阻率测量仪器的对应功能端口电连接，构成四极法连接结构。进一步的技术改进方案，直流电阻率测量仪器为野外测量大地电阻率的仪器，所供电压达90V甚至180V，由于海底电阻率相对偏低，为了避免直流电阻率测量仪器电流过大烧毁仪器，供电电压取值3V、V。进一步的技术改进方案，发射电极板及接头采用导电性能好的铜作为电极板材料，采用铬锆铜作为电极接头材料；发射电极板直径Cl1可以取值7cm、8. 9cm. 10. 8cm，厚度2mm ;发射电极接头直径O. 3cm,长3cm。进一步的技术改进方案，样品放置装置2左右两侧支架为绝缘硬质塑料材质，且两支架的距离可根据样品长度调整；样品支架薄板采用硬质PVC材质，厚O. 5cm,其长度可根据样品长度调整；发射电极板、接头与绝缘支架固定在一起；样品放置装置2底盘左右两侧分别留有3_直径Icm深的孔，为钢丝固定样品放置装置而设。进一步的技术改进方案，接收电极采用铜作为电极材料，尺寸为I 2mm直径，6cm长；形状为针形，容易压入土样与被测介质紧密接触；电极制备过程中采用去极剂降低铜电极的极化效应；距电极顶端Icm处有凸出环以便于固定电极压入土样的深度。本专利技术具有如下突出的有益效果I、本专利技术涉及的土样室内电阻率测量方法，由于有专门的样品放置装置，且土样放置的两侧各设有一发射电极板及接头，在土样放置装置的中部设有二个接收电极；所述发射电极板及接头和接收电极与直流电阻率测量仪器的对应功能端口连接，构成四极法连接结构，因此其高精度的测量方法和专门的装置使得所获得的测试结果更准确可靠。 2、本专利技术由于有专门的样品放置装置；接收电极位置方便确定，为土样中心为始点向左右两侧延伸a/2长处(a为土样长度的一半)；降低供电电压，并根据表达式k =(n r~2) /a设置装置系数k，即可使用野外陆地土电阻率测量仪器，因此，具有测量方法方便快捷的有益效果。3、本专利技术测量的实施采用了多次测量叠加平均和温度补偿的方法来降低极化效应和测试环境温度的影响，从而进一步减小了测本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种土样室内电阻率测量方法，其特征在于包括如下步骤：1）按测量要求准备好包括样品放置装置（2）和直流电阻率测量仪器（5）的土样室内电阻率测量装置，以土样品（1）为测量对象，将土样品（1）固定于样品放置装置（2）上并确保土样品（1）的两端与电极板（3）紧密接触，并以钢丝（6）固定进一步确保电极板与样品保持紧密接触后，以四极法将样品放置装置（2）与直流电阻率测量仪器（5）连接起来；2）根据肉眼观测到的土样品估计其电阻率范围从而确定供电电压；开机按直流电阻率测量仪器操作流程设置参数，其中装置系数k取值按如下表达k＝(πr^2)/设置，其中，r为样品半径，a为接收电极极距；3）参数设置完毕开始采集并记录电压、电流和电阻率值ρ1，同时记录室内温度T，完成第一次测量；4）上次测量结束，对换两接收电极再次测量，并记录此次测量电压，电流和电阻率值ρ2；5）采用叠加平均的方法进一步降低极化效应，叠加平均用表达式ρ＝(ρ1？ρ2)/2表示，则得到被测土样品的室内电阻率ρ？(ρ1？ρ2)/2。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王艳，丁金伟，曾强，马海毅，曾亮，徐正元，覃建波，王玉玲，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院，
类型：发明
国别省市：
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