一种自然电位测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及地球物理勘探设备技术领域，具体为一种自然电位测量装置。

背景技术：

2.自然电位作为一种地球物理勘探技术，利用其成本低廉、操作便捷、结果可靠等优点，在工程地质灾害调查、岩土介质勘探以及水文环境工程评价等方面发挥重要作用。尤其近年来随着绿、无损发展理念的深入人心，该技术由传统的单次探测不断向动态监测方面不断的推进，将在解决工程地质问题方面展现出较强的技术优势。
3.但是，在进行自然电位测量时需要在现场至少布置一个参比电极，并把观测系统上的其余电位与其进行电位差计算，因此，要求必须保证参比电极处于相对安静的工作环境，并且参比电极与周围介质之间的耦合程度要高。根据这一特点，如何改善参比电极与周围介质之间的接触条件，设计出一种特殊的电极结构尤为重要。然而，在实际的监测应用中，当前的参比电极仍然采用传统的探测电极，从而造成监测数据成果的不稳定性。

技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种自然电位测量装置，解决了上述背景技术中提出的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种自然电位测量装置，包括地质体、土工布、金属球和导线，所述地质体内设有钻孔，所述钻孔上侧设有混凝土盖，所述钻孔内两侧分别设有进水导管与出水导管，所述进水导管与所述出水导管对称设置，所述地质体内设有位于所述钻孔下侧的粘土腔，所述粘土腔位于所述进水导管以及所述出水导管下侧，所述粘土腔内设有土工布，所述金属球设于所述土工布上，所述导线固定连接于所述金属球球面上止点处。
8.优选的，所述进水导管与所述出水导管分别设置为半圆环形，所述进水导管与所述出水导管下端水平面延伸至所述金属球最大半径球面处。
9.优选的，所述土工布与所述金属球球面形状相契合。
10.优选的，所述钻孔内位于所述进水导管与所述出水导管内侧空间内填充有混凝土，所述粘土腔内位于所述土工布下方空间填充有粘土。
11.优选的，所述导线与所述金属球上止点处焊接固定。
12.(三)有益效果
13.本实用新型提供了一种自然电位测量装置。具备以下有益效果：
14.1、本方案通过将参比电极装置埋藏于地表以下的方式，有效地避免人类社会行为对测量结果的干扰，提高测量结果的准确度，并有利于实现自然电位数据的长期监测，根据自然电位的在不同位置的差异，判定出地质体在不同位置的分布，同时也可根据相同位置
自然电位的变化识别地质信息再时间域的动态规律。
15.2、本方案通过固定孔位，简化现场测试的过程，无需反复校正预测点位，通过电位仪即可快速测量出多通道的自然电位数据，提高工作效率。
附图说明
16.图1为本实用新型的主视结构示意图；
17.图2为本实用新型的剖视结构示意图；
18.图3为本实用新型中进水导管以及出水导管的结构示意图。
19.图中：11、地质体；12、钻孔；13、粘土腔；14、土工布；15、进水导管；16、出水导管；20、金属球；21、导线。
具体实施方式
20.本实用新型实施例提供一种自然电位测量装置，如图1-3所示，包括地质体11、金属球20和导线21，地质体11内设有钻孔12，工作人员通过钻孔设备在地质体11内打出钻孔12，并在钻孔12上侧通过混凝土盖进行封堵，钻孔12内两侧分别设有进水导管15与出水导管16，进水导管15与出水导管16对称设置，地质体11内设有位于钻孔12下侧的粘土腔13，粘土腔13位于进水导管15以及出水导管16下侧，如图2所示，粘土腔13内设有土工布14，金属球20设于土工布14上，导线21固定连接于金属球20球面上止点处。
21.如图3所示，进水导管15与出水导管16分别设置为半圆环形，进水导管15与出水导管16下端水平面延伸至金属球20最大半径球面处。
22.土工布14与金属球20球面形状相契合。
23.钻孔12内位于进水导管15与出水导管16内侧空间内填充有混凝土，粘土腔13内位于土工布14下方空间填充有粘土。
24.导线21与金属球20上止点处焊接固定，进而保证导线21与金属球20电性连接的同时相对固定。
25.导线21一端与金属球20上止点电性连接，导线21另一端依次电性连接有电位仪和测量电极，进而利用电位仪进行自然电位数据的采集。
26.工作人员先将钻孔12的底部预填粘土，再在粘土的上方铺设透土工布14，其后把金属球20和导线21安放在钻孔12内部，进而使金属球20的底部压在土工布14之上，并且保证金属球20和导线21的中心置于钻孔12中心线上，再把进水导管15和出水导管16置于金属球20上，使其下端面与金属球20外圆面相抵并与钻孔12内壁相贴合，进而保持金属球20固定，并在进水导管15和出水导管16之间采用混凝土进行封堵，从而形成一套固定在地下的参比电极。
27.测量时，在地下安装测量电极，并利用电缆把测量电极与电位仪连接起来，打开混凝土盖，把导线21与电位仪相连接，此时，通过向进水导管15内注入导电液，从而保证金属球20与粘土充分耦合，当导电液的高度与出水导管16齐平是，即可利用电位仪进行自然电位数据的采集，进而完成测量。
28.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修
改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种自然电位测量装置，其特征在于：包括地质体(11)、土工布(14)、金属球(20)和导线(21)，所述地质体(11)内设有钻孔(12)，所述钻孔(12)上侧设有混凝土盖，所述钻孔(12)内两侧分别设有进水导管(15)与出水导管(16)，所述进水导管(15)与所述出水导管(16)对称设置，所述地质体(11)内设有位于所述钻孔(12)下侧的粘土腔(13)，所述粘土腔(13)位于所述进水导管(15)以及所述出水导管(16)下侧，所述粘土腔(13)内设有土工布(14)，所述金属球(20)设于所述土工布(14)上，所述导线(21)固定连接于所述金属球(20)球面上止点处。2.根据权利要求1所述的一种自然电位测量装置，其特征在于：所述进水导管(15)与所述出水导管(16)分别设置为半圆环形，所述进水导管(15)与所述出水导管(16)下端水平面延伸至所述金属球(20)最大半径球面处。3.根据权利要求1所述的一种自然电位测量装置，其特征在于：所述土工布(14)与所述金属球(20)球面形状相契合。4.根据权利要求1所述的一种自然电位测量装置，其特征在于：所述钻孔(12)内位于所述进水导管(15)与所述出水导管(16)内侧空间内填充有混凝土，所述粘土腔(13)内位于所述土工布(14)下方空间填充有粘土。5.根据权利要求1所述的一种自然电位测量装置，其特征在于：所述导线(21)与所述金属球(20)上止点处焊接固定。

技术总结

本实用新型提供一种自然电位测量装置，包括地质体、土工布、金属球和导线，所述地质体内设有钻孔，所述钻孔上侧设有混凝土盖，所述钻孔内两侧分别设有进水导管与出水导管，所述进水导管与所述出水导管对称设置，所述地质体内设有位于所述钻孔下侧的粘土腔。本方案通过将参比电极装置埋藏于地表以下的方式，有效地避免人类社会行为对测量结果的干扰，提高测量结果的准确度，并有利于实现自然电位数据的长期监测，根据自然电位的在不同位置的差异，判定出地质体在不同位置的分布，同时也可根据相同位置自然电位的变化识别地质信息再时间域的动态规律。动态规律。动态规律。