电法勘探实验讲义 (1)

电法勘探实验讲义
实验一  电阻率剖面法模型实验
一、实验目的
1. 掌握电阻率剖面法的工作布置及观测方法;  2.掌握WDJD-1/WDJD-2电法仪的操作方法;
3. 了解各种电阻率剖面法在良导体或高阻体上的视电阻率异常特征。
二、实验内容
本实验在2米×1.5米×1.1米的水槽内进行,以水为围岩,水中置入铜板为良导体,胶木板为高阻体,装置的大小根据表一进行,在进行工作布置时,应注意下列几点:(1)各模型顶部入水深度约2~3cm ;(2)模型中心正上方应定为座标的原点;(3)应选用不极化电极,电极的入水深度在2~3mm 之间;(4)AMNB 四极装置或其它装置应距离准确,在移动电极时其四极相对位置不能有变化;(5)无穷远极应选在和测线垂直的水槽边上。
三、实验步骤
1.按实验要求,工作之前做好各项准备工作,如仪器电源检查,外接线路,模型布设等。
2.根据所采用的工作布置选择极距,结合测点计算装置系数,同时应记下模型参数和装置参数。各装置的测点和装置系数见表。
3.逐点观测△V 和I ,对于联合剖面法,应有两组△V A ,I A 和△V B ,I B ,计算视电阻率并将原始记录记入表中。
同方一卡通
4.将观测结果绘制成s ρ剖面图,并及时检查可疑点。值得注意的是,观测、记录、计算和绘制s ρ剖面曲线应同时进行。
5.观测质量检查:测量过程中每隔3~5个点,应改变供电电流25%以上进行重复观测,并计算相对误差:
%100221
2
1⨯+-=
S
S S
S ρ
ρρρδ                                (1-1)
实验时,要求δ≤6%
建鲤四、实验报告的内容
1.每个实验组完成一种装置整条剖面的观测、记录和草图的绘制工作;
2.实验结束后,各组交流实验结果并讨论;
3.定性分析异常曲线的分布特征;
4.比较各装置的优缺点。
五、思考题
1.说明装置系数的物理意义;
2.在电阻率法中为什么引入视电阻率的概念;
3.在对称四极剖面法中,良导薄板上方为什么出现视电阻率的微弱极大值异常?
附表:
实验二  室外对称四极装置电阻率测深法实验
(设计性实验)
一、实验目的
1.掌握电阻率测深的工作原理;
2.掌握电阻率测深法的工作布置及观测方法;
3.掌握各种电阻率测深法视电阻率曲线特征。
二、实验室可提供器材
数字激电仪,直流电源,铜、铁电极,线架,双对数坐标纸,地质锤,皮尺等。
三、实验内容
在校园内由教师指定测点,由学生自行设计野外工作方法,要求每个组取得一个测深点的电阻率测深s  曲线,并在现场在双对数坐标纸上作出草图。
四、几点注意事项:
1.为便于作图,AB/2、MN/2跑极具体按表1-1进行。
2.在测量过程中,绘s ρ值曲线要与观测同时进行,以便及时发现问题。对于突变点和改变MN/2时曲线脱节大的点(曲线脱节不应大于2mm)、曲线相交的点要进行重复测量,检查并分析其原因。
3.测完一个测深点后收线时,记录员应选择3-4个不同AB/2电极距,作质量检查,计算平均相对误差,其公式为:
湖南科技学院学报5%%10021"
'
≤⨯+-=
∑n
n
S
S S
S ρρρρδ                (1-2)
其中: s ρ: 原始观测的视电阻率值;
's ρ:检查观测的视电阻率值;
n: 不同AB/2电极距的个数。
五、实验报告内容
1.实验目的;
2.实验步骤;
3.整理野外观测数据;
4.作出测深曲线图;
5.在实验中遇到什么问题,如何解决。
六、思考题
1.为什么供电电极距越大或测量极距越小,反映电性的深度越深?
2.什么叫正常脱节和异常脱节?产生脱节的原因是什么?如何理解“正常”、“异常”的概念?
3.当接地电阻很大时怎样才能减小接地电阻?
实验三  高密度电阻率法实验
一、实验目的
1.了解高密度电阻率法实验的工作原理和工作方法;。
2.掌握WGMD-2高密度电阻率测量系统的操作。
二、实验原理
高密度电阻率法就基本原理而言,与传统的电阻率法完全相同,和传统的电阻率法相比,高密度电阻率法的特点是:电极布设一次完成,测量过程中无需更换电极;能有效地进行多种电极排列方式的参数测定,因而可以获得较丰富的信息;数据的采集和收录实现了自动化,不仅采集速度快,而且避免了由于人工操作所出现的误差和错误;可以实现资料的现场实时处理或脱机处理,根据需要自动绘制和打印各种成果图件。
高密度电阻率法的电极系是将温纳四极(AMNB),偶极(ABMN)及微分(AMBN)装置按一定方式组合所构成的一种统一的测量系统,在实际测量时利用电极转换开关将每四个相邻电极进
行一次组合,从而在一个测点上便可获得多种电极排列的测量参数。 α,β,γ三电位电极系的排列见图1-8。
对极距为θ的三种电极排列,其装置系数依次为:K α=2πa,K β=6πa,K γ=3πa ,视电阻率换算关系为:
γβαρρρS S S 3
231
+=
γ
αβρρρS
S S 23+=                          (1-8) )(β
αγρρρS S S -=32户县八中
1
图1-8 三电位电极系示意图
三、WGMD-2高密度电阻率测量系统简介
WGMD-2高密度电阻率测量系统采用WDJD-2多功能数字直流激电测控主机,配以WDZJ-2多路电极转换器构成。仪器的面板构成和WDJD-2多功能激电仪一样,多路电极转换器面板结构见图1-92。
图1-9  多路电极转换器面板结构示意图
其中各旋钮功能为:
(1)电极1~30:[ZK(#)前30根电极电缆插座,电极编号为1~30。
(2)电极31~60:后30根电极电缆插座,电极编号为31~60。
单片机控制交通灯(3)A、B:供电接线柱,测量时与WDJD-1主机对应接线柱相连。
(4)M、N:信号接线柱,测量时与WDJD-1主机对应接线柱相连。
(5)前级RS-232:为串行接口,与主机RS-232口连接(多个电极箱串联扩展电极数时,与靠近主机侧的前一电极箱的“后级RS-232”口相连)接收或传递主机控制命令。
(6)后级RS-232:为串行接口,多个电极箱串联扩展电极数时,与远离主机侧的后一电极箱的“前级RS-232”口相连接收或传递主机控制命令。 (7)仪器电源开关:扳至“开”开机,扳至“关”关机。
(8)工作指示灯:该指示灯亮说明仪器正在工作。刚开机时指示灯闪烁说明仪器正在自检,接收或传递主机控制命令时该指示灯亦闪烁。
WGMD-2高密度电阻率测量系统菜单结构见图1-10,和多功能直流电测仪一样,应注意每一个步骤完成后均应退到主菜单上来。
四、实验步骤
1.连接仪器和多极转换器;
2.根据实验中教师指定的需探测的地下目的物设置点距,并打好电报;
3.打开仪器,进入主菜单,输入断面号,剖面号,装置,实接电极数,点距,剖面数等参数;
4.测量,在主菜单下,按回车键,测量完毕后,按退出键,返回主菜单;
5.显示剖面,在主菜单下,按5键,显示指定断面的指定剖面曲线。纵轴为电阻率参数,对数座标,横轴为均匀分布的测点;
6.显示断面:在菜单下,按6键,测量到的断面全部剖面曲线均显示出来。
五、实验报告的内容
1.实验目的和实验步骤简述;
2.实验中出现的问题及解决办法;
3.实验中有何体会。
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六、思考题
1.试解释所测断面的全部剖面曲线;
2.试推导公式(1),(2),(3);
3.试讨论高密度电阻率法和传统电阻率法的异同点。

本文发布于:2024-09-22 10:07:08,感谢您对本站的认可!

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