专利名称：固体标本电性测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型固体标本电性测量装置，属于物理部固体物理性质的测量装置。
为了查明地球物理性质，(包括磁性、放射性、密度和电性)以便提高地球物理勘探方法寻找能源、金属矿、建筑材料和工程勘探的效果，决定对岩矿石物性作系统的测量、分析和研究，对岩矿石的磁性、放射性、密度均有相应的设备和仪器进行测量，而电性测量在国内没有成型的仪器设备；国外也无商品化的设备，未见资料报导。以往为了教学和科研需要，采用地质部“直流激发极化法工作手册”中规定的电性测定方法进行测量，但测量精度低，不同时由不同人重复观察误差(均方相对误差)一般为20％，有时甚至达到100％，精度要提高到10％很困难；速度很慢，4小时内一般只能测10块标本。
中国实用新型专利CN2079413U公开了一项“数字式土壤电导率仪”它适用于田间土壤电导率直接测定，也适用于实验室溶液、纯水等液体电导率的测定。
CN2075782U号专利公开一项“便携式岩石试验实时检测仪”它是由传感器，准十六位单片机和相应的接口电路构成的CPU主机板，显示键盘以及打印绘图机组成，可对岩石试验的“岩体变形”和“岩体强度”进行现场测试，并能立即显示打印数据。
目前，尚无测量岩矿石标本电性的仪器和设备。
本发明的目的是为了完成岩矿石电性测量数量大，精度高(均方相对误差小于6％)的要求而研制的岩矿石标本电性测量装置，同时测量电阻率为10－1ΩM～107ΩM的石墨、木材、金属、非金属和建筑材料等固体标本的电性，为各种物质的电性测试和分析提供一种稳定可靠的方法和装置。
本实用新型固体标本电性测量装置主要是用来测定固体物质的导电性——电阻率ρ参数和电化学活动性——激发极化率η采用图1所示的装置测量，测量方法是DJMI型激电模拟器(4)输出端发出的电流(I)，通过A电极(Ag)、标本固定筒(1)中存放的水均匀流过岩矿石标本(2)，并流过另一个标本固定筒(1)，通过B电极流回模拟器(4)，当模拟器向标本供电时，DWJ－1A型微机激电仪(3)，通过MN铂(Pt)电极测量标本两端的电压ΔV1，而当模拟器停止向标本供电时，激电仪自动测量标本两端的电压ΔV2，根据下式计算电性参数ρ＝ (S△V1)/(1I)η＝ (△V2)/(△V1) ×100％其中S岩矿石标本截面积；1标本的高度。
以下结合附图详细介绍电性测量装置，见图1。
其中1.标本和电极固定筒，详细结构见图2。
2、岩矿石标本，尺寸基本固定，与定位环尺寸配合，形状为园柱状。
3、DWJ－1A型微机激电仪，用于野外地面电法勘探的仪器，为了准确测量标本电信号，必须滤去通过大地进来的干扰信号，现有激电仪允许MN接地电阻是在20K以下，为适应标本的接触电阻很大(500K)。我们将电路中滤波电容减小，达到提高测量精度的目的。
4.DJMI型激电模拟器，该仪器发出电流在1mA以上，因岩矿石的电阻率ρ差异很大，有些电阻率可达106ΩM以上，并且标本的截面积小，当向固体标本通入电流时，电流可在1μA以下，因此将激电模拟器的电路进行改进；根据标本的电性，选择不同的输出电压，一般100ΩM以上的标本，选择稳定输出电压为1.2伏，而电性良好的标本，输出电压可提高到3～4.5伏。
5.弹簧，用于压紧标本6.底座，作为两个标本固定筒的底座。
结合附图2说明标本和电极固定筒的结构，其中7.固定标本的圆筒8.作为导电体的液体，存放在圆筒中9.渗水孔，孔内塞入棉线，可调节水的快慢，10.毛毡，紧贴渗水孔，其作用是增加标本放置时的弹性，同时使水向整个标本截面均匀渗透。
11.铂(Pt)丝网，用作不报化测量电极，有一引出线，在MN电极之间可得到稳定而较小的极化电位差，可提高测量精度12.定位环，由有机玻璃加工而成，环孔与标本截面吻合，通过环螺扣压紧Pt丝网和毛毡，标本固定在环内。
13.银(Ag)片，作为供电电极。
各部分的位置及连接关系如图1所示将两个标本电极固定筒1安放在底座6上，底座6的一端装有弹簧5，将标本2放在两个园筒定位环内，并把两个固定标本圆筒连接起来，将DWJ－1A型微机激电仪3通过MN电极与固体标本两端相连，测量两端电压，DJMI型激电模拟器4与固定筒两端的A、B电极(Ag)相连，与固定筒中的水形成回路。
用上述装置测量固体标本电性，有如下优点1.使用方便、工作效率高，比以前的测量方法提高10倍，每小时能测量20块以上。
2.测量精度高同时同人观察，重复测量误差＜1％，不同时、不同人进行重复测量，其均方相对误差＜6％。
3.结构简单，成本低廉，少花钱，多办事，效益可观。
图1为固体标本电性测量装置结构示意图，其中1.两个标本电极固定筒，2.矿岩石标本，3.DWJ－1A型微机激电仪，4.DJMI型激电模拟器；5.弹簧，6.底座。
图2，标本电极固定筒的结构图，其中7.圆筒，8.导电液体，9.渗水孔，10.毛毡，11.Pt电极，12.定位环，13.Ag电极。
该固体标本电性测量装置实施例按图1和图2所示，用有机玻璃加工成两个壁厚为5mm，直径为φ10cm，长20cm的圆筒，放在用厚塑料板制作的底座上，筒内装满水作导体，岩矿石固体标本作成φ20mm×20mm的圆柱体，与定位环尺寸相配合，用图1装置为辽宁省地矿局测量2万多块标本，得到准确数据和满意效果。
权利要求1.固体标本电性测量装置，它包括DJMI型激电模拟器和DWJ-1A型微机激电仪，其特征在于该装置包括标本2和电极固定筒1、DWJ-1A型微机激电仪3，DJMI型激电模拟器4、弹簧5、底座6等部分，其各部分的位置及连接关系将两个标本电极固定筒1安放在底座6上，底座6的一端装有弹簧5，将标本2放在定位环内，并把固定标本的两个园筒连接起来，将DWJ-1A型微机激电仪通过MN电极与标本两端相连，DJMI型激电模拟器与固定园筒两端A、B电极相连，与园筒中导电液体形成回路。
2.按权利要求1所述的固体标本电性测量装置，其特征在于标本和电极固定筒1是由导电液体8、渗水孔9、毛毡10、铂丝网靠紧定位环和标本，毛毡贴近铂丝网，渗水孔内塞入棉线，靠近毛毡，圆筒的另一端固定Ag电极。
专利摘要固体标本电性测量装置，属于物理部固体物理性质的测量装置。该装置包括标本和电极固定筒，DWJ-1A型微机激电仪、DJMI型激电模拟器、弹簧、底座、电极等部分，该装置结构简单，成本低廉；使用方便，工作效率高，比原装置可提高10倍以上；重复性好，测量精度高，同人同时测量，重复误差小于1％，不同人不同时间重复测量，其均方相对误差是小于6％。
文档编号G01R27/02GK2207585SQ93235678
公开日1995年9月13日 申请日期1993年12月21日 优先权日1993年12月21日
发明者徐赵容, 董瑞春 申请人:长春地质学院