高密度电阻率法实验室水池模拟装置的制作方法

本实用新型属于地球物理勘探技术领域，涉及水池实验中的高密度电阻率法模拟测量实验装置，尤其涉及一种高密度电阻率法实验室水池模拟装置。

背景技术：

近些年来，电法勘探中的高密度电阻率法因为其探测分辨率高、工作效率高、反映的地电信息十分详细、施工成本较低、勘测方便等诸多优点,在矿产普查、环境地质、水利水电、城市工程等多领域应用越来越广泛，取得的效果比较满意，解决了诸多实际中的勘测问题，已逐渐成为浅层地球物理勘探的主要方法之一。因此进行高密度电阻率法的模拟实验是专业课程教学的必备环节。然而高密度电法实验室模拟装置的研究却未能跟上发展的势头，没有取得突破性的进展。

目前实验中最常采用的实验方案为：在水池的支架上摆放30根电极；每根电极都用单独的相同黑色导线与转换器相连接；而且电极采用整条圆柱形。本申请人于2015.08.18，申请的CN201520621580.6《漂移式高密度电阻率法实验室水池模拟装置》，它包括伸缩装置、电极、传输大缆、高密度主机和漂浮装置，伸缩装置架设在漂浮装置上，漂浮装置包括漂浮支架、设置在漂浮支架四端的四个漂浮球及气压泵，四个漂浮球之间连通并通过阀门与气压泵连接，漂浮支架沿长度方向的轴向上对称设有一对漂移气动阀，漂移气动阀与气压泵连接，漂移气动阀设有气动阀门和气动出口，气动出口的出气方向沿长度方向的轴向朝外。客观上能控制好电极底部与水面的接触面积和移动位置，能保证实验数据的准确性，能达到科学研究和专业教学中物理模型实验的目的与要求。

但该技术还有待进一步改进。

技术实现要素：

本实用新型提供一种能满足科学研究和专业教学需要的高密度电阻率法实验室水池模拟装置，能解决现有实验中的主要问题。同时，本实用新型作为一个独立的整体，可应用于更为复杂的三维高密度电阻率法水池实验。

本实用新型采用的技术方案：

一种高密度电阻率法实验室水池模拟装置，它包括电极、传输大缆、高密度主机、电极转换器、箱型装置和电源，所述箱型装置底部开口且外壳上有电缆接口，双层伸缩装置内置于箱型装置中，在双层伸缩装置的中线位置设有若干个呈直线分布竖直设置的中空有机玻璃管，电极安装在中空有机玻璃管。

进一步，电极的底部为圆锥状，电极的顶部为导线连接头，电缆接口与电极之间通过导线一一相连，传输大缆为多芯屏蔽电缆，两端分别配有电缆接头，传输大缆一端插入箱型装置外表面大榄接口中，传输大缆的另一端通过电极转换器与高密度主机连接。

进一步，双层伸缩装置包括由120根有机玻璃长条组成上下两层伸缩结构和30根两头带螺纹的中空有机玻璃管组成，中空有机玻璃管两头螺纹分别插入上下两层伸缩结构的中线位置。

本实用新型总体设计合理，能保证电极之间的等距变化，能保证电极在测量过程中保持竖直状态，不会出现歪斜的现象，能保证实验数据的准确性，能达到科学研究和专业教学中物理模拟实验的目的与要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1伸缩装置主视图结构示意图；

图3是本实用新型实施例1伸缩装置俯视图结构示意图；

图4是本实用新型实施例1伸缩装置的单个有机玻璃长条结构示意图；

图5是本实用新型实施例1伸缩装置的单个中空有机玻璃管结构示意图；

图6是本实用新型实施例1伸缩装置的单个中空有机玻璃管侧视结构示意图；

图7是本实用新型实施例1电极的正面示意图。

具体实施方式

本实用新型连接方式通过下面的实施例可以对本实用新型连接方式作进一步的描述，然而，本实用新型连接方式的范围并不限于下述实施例。

实施例1：结合附图对实施例做进一步说明：

如图1所示，该实验室模拟装置包括电极1、传输大缆2、高密度主机3、电极转换器4，电源7，双层伸缩装置5、箱型装置6。

双层伸缩装置5内置于箱型装置6中，箱型装置6外壳上有电缆接口，在双层伸缩装置5的中线位置设有若干个呈直线分布的中空有机玻璃管51，用来安装电极1，电极1的底部为圆锥状，电极1的顶部为导线连接头，电缆接口与电极之间通过导线一一相连，传输大缆2为多芯屏蔽电缆，两端分别配有电缆接头，传输大缆2一端插入箱型装置外表面大榄接口中，传输大缆2的另一端通过电极转换器4与高密度主机3连接。

双层伸缩装置5总体为三层，包括上下双层伸缩结构和伸缩结构中间的中空有机玻璃管51，包括由120根有机玻璃长条52和30根两头带螺纹的中空有机玻璃管51，有机玻璃长条52和中空有机玻璃管51组成双层结构，有机玻璃长条52上中下三处钻取3个相同直径的圆孔；两两有机玻璃长条52上下圆孔错位交叉组合连接，中间圆孔交叉重合，中空有机玻璃管51两头螺纹分别插入圆孔中间圆孔交叉重合部分，并用螺帽进行固定。

电极1安装在中空有机玻璃管51中，其它两行中的圆孔通过尼龙螺栓螺母连接。

如图2、3所示，所述双层伸缩装置5是根据平行四边形法则设计出一种可以简化电极距改变过程的伸缩装置。

如图4所示，双层伸缩装置5由120根长120mm宽15mm，厚度为5mm的透明有机玻璃长条52和长90mm外径为10mm内径为4mm的中空有机玻璃管51组成的双层伸缩结构。采用有机玻璃材质不仅因为其外观美观，价格低廉，更因为其绝缘特性，不会对实验数据产生影响。在长条顶底中三个个地方钻取直径为10mm的圆孔，其中顶部和底部的圆心分别距长条顶部和底部10mm，中间部分圆孔的圆心距顶部60mm。钻取的三个圆孔中上下两个圆孔用以穿插尼龙螺丝螺母来组合固定伸缩装置，而中部的圆孔用以插入中空有机玻璃管51。同样，亦可采用上中两个圆孔穿插尼龙螺丝螺母，而玻璃管则安插于下方圆孔中。

如图5、6所示伸缩装置所用中空有机玻璃管51规格长90mm外径为10mm内径为4mm。

如图7所示，电极1采用紫铜棒材质，导电性良好。电极总体长15cm，直径4mm。其中底部打磨成长1.5cm的圆锥，不仅可以改善其导电性能，更能有效控制电极与水的接触面积，以获得更准确的实验数据。再于距电极顶部2cm处打磨一圈凹陷，形成凹圈槽结构，提高电极与大榄的连接可靠性。

本实用新型各装置的连接与操作流程说明如下：

1.先将电极安插于双层伸缩装置的中空有机玻璃管51中，必须控制好电极底部与水面的接触面积，接触面积过大会影响实验数据的准确性。

2.再将传输大缆一端接口与箱型装置上的接口连接，而传输大缆的另一端的接口则与电极转换器连接。

3.最后，将电极转换器、高密度电阻率法主机和电源相连接，检查连接无误后，方可开始接地电阻的检测与后续实验的进行。

4.实验过程中，倘若发现该极距下的数据不理想，则可以只改变任意两个电极之间的距离，即可达到改变所有电极之间距离的目的，大大提高了实验的效率。