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文檔簡介
1、DZD 6多功能直流電法儀使用說明書中裝集團重慶地質(zhì)儀器廠2002年1月目錄一. 概述 .1二. 儀器主要特點和功能 .1三. 儀器主要技術指標 .1四. 儀器結(jié)構(gòu) .2五. 操作說明 .35 1開機與比照度的調(diào)解 .35 2 一鍵一功能方式.45 3測量 .654關機 .75 5測量操作一般工作流程 .75 6野外操作實例.75 7操作考前須知.95 8串行接口的使用.10六. 儀器的維修和保養(yǎng) .11附錄一:電極排列的說明 .12附錄二:儀器的成套性 19附錄三:存儲數(shù)據(jù)排列格式 .19附錄四:裝置的電極距選擇規(guī)那么 20附錄五:通訊程序 .22附錄六: .236 1測量數(shù)據(jù)存儲的說明 .
2、2362關于屏幕顯示曲線畫法的說明 .2363 該儀器在做復合四極法和聯(lián)合剖面法中的實際應用 .2564本儀器所設計的局部參數(shù)的定義說明 27附錄七:問題解答 .29附錄八:一、找水實例的曲線解釋.30二、找礦實例 31一. 概述:DZD 6型多功能直流電法儀, 是我廠參照國外先進電法儀器的根底上, 結(jié)合我國國情和我廠多年生產(chǎn)電法儀器的經(jīng)驗, 精心研制的新一代直流電法儀 器。它將傳統(tǒng)電法儀器的發(fā)射機和接收機組裝在一個箱體里, 可直接用于電阻 率法和激發(fā)極化法的測量??芍苯语@示所測得的參數(shù)值;如視電阻率 Rs 值; 視激化率M siMS6六個值;半衰時Th值;衰減度D值;偏離度 值及綜合參 數(shù)值
3、Zp以及電流I和電壓V的平均值。該儀器廣泛用于尋找地下水源,解決人畜用水及工農(nóng)業(yè)用水問題。用于 水文工程,環(huán)境的地質(zhì)勘探及高分辨電阻率法工程地質(zhì)勘探, 用于金屬與非金 屬礦產(chǎn)資源勘探, 能源勘探, 城市物探,鐵道及橋梁工程勘探, 并用于找地熱, 確定水庫壩基和防洪大堤隱患位置等。儀器主要特點和功能 :1. 發(fā)射、接收一體化,輕便。2. 全部采用 CMOS 大規(guī)模集成電路,整機集體積小、耗電低、功能多。3. 采用多級濾涉及信號增強技術和數(shù)字濾波,抗干擾能力強,測量精度高。4. 自動進行自然電位、飄移及電極極化補償。5. 接收局部有瞬間過壓輸入保護能力,發(fā)射局部有過壓、過流及 AB 開路保 護能力
4、。6. 大屏幕顯示:可見整條測線上視電阻率 RS 、視激化率 MS1 、半衰時 TH 及 偏離度 ,四參數(shù)在顯示器上繪成曲線分屏顯示 ,測量結(jié)果直觀明了。7. 漢字對話,全漢字觸摸面板、漢字顯示九種野外常用方式,除去除鍵外, 采用一鍵一功能,操作方便,防止下拉菜單的繁瑣操作,整個面板只有 24 個鍵。8. 參數(shù)設置:可任意設定供電時間1 59s并有10種野外常用工作方式選 擇及其極距常數(shù)的輸入與計算功能。9. 多參數(shù)測量:可測量并存儲自然電位、一次電位和電流、視電阻率、視極 化率、半衰時、衰減度、偏離度和綜合參數(shù)等。10. 掉電保護:具有掉電數(shù)據(jù)不掉功能,能存儲 1MB 個數(shù)據(jù)。11. 標準接
5、口:配備的 RS 232C 接口能與其他微機聯(lián)機工作。12. 故障診斷:診斷程序可快速準確的判斷出故障所在位置及主要損壞器件。 全密封結(jié)構(gòu)具有防水,防塵,壽命長等的優(yōu)點。三儀器主要技術指標 :1 接收局部 : 電壓測量范圍: 6V 電壓測量精度: 11 個字輸入阻抗:30M Q 視極化率測量精度: 1% 1 個字電流測量范圍: 5A 電流測量精度: 11 個字對 50HZ 工頻干擾壓制優(yōu)于 80dB 。 SP 補償范圍: 1V。2 發(fā)射局部: 最大供電電壓: 900V 。 最大供電電流: 5A。供電脈沖寬度:159s,占空比1:1。3 其它: 工作溫度:-10°C50C, 95%RH
6、。儲存溫度:-20 C 60C, 儀器電源: 1 號電池或同樣規(guī)格的電池 8 節(jié) 重量: <7kg。體積:310X 210X 200。四儀器結(jié)構(gòu)1 DZD 6型儀器的所有操作局部均位于面板上,面板由以下局部組成:1) 顯示器為大屏幕圖形符號液晶。2) 24 個鍵的鍵盤允許進行各種操作和數(shù)據(jù)輸入。3) 供電接線柱 AB;4) 測量電位接線柱 MN;5) 高壓電纜:用于接高壓供電電源;紅色夾子接“ +,黑色夾子接“。6) 設有RS232串行接口;7) 儀器電源開關;8) 帶自鎖開關,用于接通背景光電源。9) 電位器用于調(diào)節(jié)背景光。2 24 個鍵的功能:1) 09 為數(shù)字鍵,用于輸入數(shù)據(jù)。2)
7、 小數(shù)點鍵用于輸入小數(shù)點。3) 去除鍵為雙功能鍵, 第一功能用去除輸入的數(shù)字; 第二功能用來去除內(nèi)存, 操作步驟為:首先按住該去除鍵,同時翻開儀器電源開關,這是屏幕上顯 示 CLEAR ?問是否要清內(nèi)存,如果要再按回車鍵,即可去除內(nèi)存。4) 模式鍵;用于選擇電極排列,壓下該鍵,在大屏幕上顯示九種電極排列方 式,根據(jù)序號可任選一種。5) 時間鍵:壓下該鍵,顯示器顯示 TIME= 秒,該鍵和回車鍵的配合可完 成對時間參數(shù)的修改。6) 參數(shù)鍵:壓下該鍵,顯示器顯示出應送的參數(shù)符號,和光標鍵的配合,可 完成對應的參數(shù)輸入,不再輸入?yún)?shù)時,請按一次回車鍵表示確認,并在 顯示器上顯示對應的 K 值。7)
8、回車鍵:用于置數(shù)和讀取測量結(jié)果數(shù)值。8) 光標鍵:移動光標,可完成對各參數(shù)的預置功能。9) 曲線鍵:用于顯示曲線用的,同回車鍵配合使用,可完成對視電阻率RS、視極化率Ms、半衰時TH和偏離度 曲線逐一顯示。10) 電池鍵:電池電壓檢查鍵,壓下該鍵顯示 BAT= V,其中 代表電池電 壓,電池電壓不得低于 9.6V。11) 測量鍵:用于儀器測量,按下此鍵,儀器開始測量,顯示器顯示 INJECTION 。12存儲鍵:用于存測量結(jié)果數(shù)據(jù)及測線號、測點號、電極參數(shù)和電極排列方 式。壓下存儲鍵,顯示STORE存儲號 ?需要存儲時壓下回車鍵即可, 存完后顯示0K,也可以按給定的點存儲。13查詢鍵:用于把某
9、一點存儲數(shù)據(jù)送回顯示器重顯,如沒有存儲數(shù)據(jù)顯示NO NE=0。需要調(diào)用,按下查詢鍵;顯示 RECALL存儲號xx ?同回車 鍵配合,完成數(shù)據(jù)調(diào)出功能。14通訊鍵:用于把RS232C接口傳輸測量數(shù)據(jù)用的。15自電鍵:用來測量自然電位用的。16復位鍵:用來恢復到初始化狀態(tài)。五.操作說明:本儀器既能獨立工作于常規(guī)電法方式又能作為主機與本廠生產(chǎn)的多路電 極轉(zhuǎn)換器II配合工作于高密度電法方式,以下就本儀器工作于常規(guī)電法方 式時的操作進行介紹,關于本儀器工作于高密度電法方式時的操作說明請參閱 高密度電法使用說明書。51開機與比照度的調(diào)解現(xiàn)在初步設計為:按住模式鍵,開機顯示儀器類型,如下列圖:儀器類型1 D
10、ZD 62 DUK-2 選擇?按數(shù)字鍵1選中普通電法DZD-6,屏幕將顯示出DZD-6多功能直流電法 儀,如圖1DZD-6多功能直流電法儀Ver 圖1如果我們選擇一種儀器類型后,下一次不再改變時,可直接開機,進入原 來的儀器類型。重新選擇儀器類型時,需再次按住模式鍵開機,或按住模式鍵的同時,再按復位鍵,也能進入儀器類型選擇菜單旋轉(zhuǎn)面板灰度電位器,調(diào)節(jié)顯示比照度到適宜的亮度,如果天黑時,可按 下自鎖背景電源開關接通背景光電源,點亮顯示器背景光,顯示屏字跡清晰可 見,但一般情況不用,以免浪費電池。52本儀器采用一鍵一功能的方式,防止下拉菜單反復進入、退出的繁瑣操作過程,使操作非常簡單。下面分別說明
11、選擇模式、設置供電時間和電極排列參數(shù)。5 2 1設置工作模式:按模式鍵,顯示器將顯示出十種工作模式窗口,如 圖2。工作模式1四極測深3四極剖面2.三極測深4.三極剖面聯(lián)合5矩形中梯6.偶極7地井8.五極測深9.兩極法10.送 K圖2先按模式前面的數(shù)字,再按回車鍵,顯示器顯示出該模式下的參數(shù)輸入窗 口。522設置工作參數(shù)即輸入極距常數(shù):選定工作模式后,按參數(shù)功能鍵,顯示器顯示出如圖 3所示參數(shù)輸入窗口1四極電測深I AB/2=xxMN/2= xxPROFIL二 xx3四極剖面I X= XXAB/2二 xxMN/2 =xx2三極測深I OB= xxMN/2= xxPROFIL= xx4三極剖面聯(lián)合
12、I X= xxOB=xxMN/2 =xxPROFIL二 xxPROFIL二 xx5矩形I x=xxy= xxAB/2二 xxMN/2二 xxPROFIL= xx7地井I H= xxR= xxMN/2= xxTHETAL二 xxPROFIL= xx6偶極一偶極I x-MN= xxx-AB= xxD= xxPROFIL= xx8五極縱軸測深I AM= xxAN= xxAB= xxPROFIL= xx9二極法10送KI a= xxI K= xxPROFIL= xxPROFIL= xx其內(nèi)容是輸入對應裝置極距參數(shù),具體內(nèi)容因裝置而異,參見表2。參數(shù)輸入后,再按回車鍵,顯示器將顯示 K=xx即裝置系數(shù)值
13、。以測深四極為例,如圖4四極測深AB/2=25.38MN/2=1.01PR0FIL=1K=10001) 極距常數(shù)單位為米,并根據(jù) K值情況作出“ K值過大過?。〖右?限制。2) 每測點的各極距參數(shù)與測量結(jié)果一起被存儲,依輸入次序分別為A i:, Bi,Ci,Di。3) 聯(lián)合剖面裝置中的OC表示記錄0與無窮遠極C的距離,已影響K值 計算,僅供初期軟件處理參考。4) 偶極一偶極裝置的記錄點在MN的中點。5) 聯(lián)合電測深裝置與三極電測深裝置相同,聯(lián)合剖面裝置與三極動源剖 面裝置相同。6) 在輸入極距參數(shù)時,首先按光標鍵,將光標移到所要輸入?yún)?shù)對應位 置上,再按數(shù)字鍵,輸入?yún)?shù)值,之后再將光標移到下一
14、個要輸入?yún)?shù)位置上,再輸入所要輸入的參數(shù),依次輸入完畢后,再按一次回車匚 鍵,確認所輸入的參數(shù),顯示器將顯示出 K值。7) 移動光標方式是按一次光標鍵,光標移動一個位置。5 23輸入時間參數(shù),見表1按時間鍵,輸入時間參數(shù),再按回車鍵確認。53測量將電極距參數(shù)輸入完后,便可進行測量,按測量鍵,儀器開始進行測量,在測量過程中,顯示 SUPPLY A B,STOP, SUPLY B 一- A STOP,SUPPLY A - B,STOP。如圖5正在測量狀態(tài)JECTIONSUPPLY A * BSTOPSUPPLYB * ASTOPSUPPLY A * BSTOP測量完畢測線號=xxM 3= xx測點
15、號=XX按回車鍵顯示M 4= xxRo= xx下一屏*M 5= xxVp= xx>M 6= xxI= xxEp= xxMi= xxTh= xxM2= xxD= xxR= xx5 4關機任意時刻均可以將開關按鈕置于 OFF位置實現(xiàn)關機。建議當前測量工作完 畢后,關掉儀器電源,以延長電池壽命。55測量操作一般工作流程步驟內(nèi)容注釋1跑極改變極距或測點2開機將面板上開關按扭指向ON3選擇電極排列模式按模式鍵,再按選中模式前面的數(shù)字,最后 按回車鍵確定4輸入極距參數(shù)按參數(shù)鍵,假設裝置模式、極距參數(shù)無改變, 可跳過此步5存儲測量結(jié)果測量完畢,顯示測量結(jié)果,輸入測點號,存 儲測量結(jié)果6關機將面板上電源
16、開關扳到 OFF位置,以節(jié)約用 電7假設當前測線測量任務未完,轉(zhuǎn)步驟 18結(jié)束在上述操作步驟中,假設操作員認為有必要,可隨時利用儀器的“顯示曲 線 “顯示數(shù)據(jù)功能,對測量的結(jié)果進行檢查。56野外操作實例測量條件:裝置方法為四極電測深,共兩個測點,且極距常數(shù)每次跑極臨時 輸入。設AB/2依次為1.0m、2.0m,MN/2=0.5m,剖面號為1,供電時間為 5秒。為確保測量精度,加大直流高壓以盡量使一次場Vp?10mv。其它:將測深點的測量結(jié)果存入1號測線,即該測深點的兩個極距的測量結(jié) 果依次存入1號測線的測點號1和2中,實例中的測量結(jié)果摘自本儀器野外 試驗記錄。1布置電極第一測點使 MN/2=0
17、.5m,AB/2=1.0m,測線號 PROFIL=1,直流高壓為 14V,同 時,要確保全部接線無誤。2開機 翻開儀器面板上的開關,接通儀器電源,屏幕上顯示出開機信息。DZD 6多功能直流電法儀Ver 3.003設置工作模式 按模式鍵,屏幕上顯示出十種工作模式工作模式1四極測深2三極測深3四極剖面4三極剖面聯(lián)合5矩形中梯6.偶極7地井8五極測深9.兩極法10送K按1,選擇四極測深模式,按回車鍵確認。4輸入極距參數(shù),并計算K值。按1輸入設定AB/2=1m。按光標鍵,將光標移到MN/2所在位置,輸入 MN/2=0.5m,再移光標到PROFIL位置,按1輸入PROFIL剖面號等于1,再按回車鍵,計算
18、K值,屏 幕顯示K=xx.xx。5啟動測量與存儲按測量鍵,啟動測量,測量完畢后,儀器分兩屏顯示全部測量結(jié)果。6啟動存儲,按存儲鍵,顯示存儲號如圖,其存儲點號為自動遞增,也可 以自己設置。7關機,關掉儀器電源,以節(jié)約用電。至此,一個極距測點的測量已完畢, 跑極員可以跑極了。下一個極距測點的測量操作過程十分類似,由于供電時間與裝置模式不再改 變,應選擇裝置模式的過程被省去。8跑極一一第二極距測點,按參數(shù)鍵,送AB/2=2m,移動光標MN/2=0.6m,因剖面號即測深點號不變可以不送,只按回車鍵,顯示 K=xx值。9啟動測量與存儲按測量鍵,儀器開始測量,同上。測量完畢后,儀器顯示出測量結(jié)果,再按一下
19、回車鍵,屏幕顯示第二屏測量結(jié)果。認為無誤,可以按存儲鍵,將測量結(jié)果存入內(nèi)存。如圖: 正在測量SUPPLYA B測線號1STOP測點號2測量Ro=Q mSUPPLY完畢VpBAM仁STOPM2SUPPLYA BSTOP10關機:關掉電源,以節(jié)約用電,測量工作全部結(jié)束。57操作考前須知1. 測量前必須將直流輸入高壓紅夾子正,黑夾子負,分別將A、B供電電極, M、N為測量電極接好,并消除接地不良現(xiàn)象。2. 嚴禁將直流高壓A、B、M、N相互混接。3. 建議每換一條測線時,檢查一次電池電壓,其值應大于9600mV。4. 對于新的工作測線,在測量前,不要忘記先要設置正確的工作參數(shù)。5. 每個測點的極距參數(shù)
20、或裝置參數(shù)必須正確設置。6. 如儀器顯示“過壓保護! 請關掉電源,檢查AB是否短路。7. 測量自電Sp絕對值大于1000mV時,顯示:自電過大!8. 視電阻率Ro以Q . m為單位。9. 視極化率M以百分數(shù)表示。10. 儀器面板應防止陽光直射,以免影響大屏幕液晶顯示器的比照度。如發(fā)現(xiàn)顯示器的比照度發(fā)生變化,調(diào)節(jié)比照度表1時間參數(shù)最小值最大值初始化值供電時間TIME1s59s5s表2電極排列參數(shù)電極排列NO.縮寫詞電極排列參數(shù)ABCD四極垂向 電測深14P/VESAB/2MN/2PROFIL三極垂向 電測深23P/VESOBMN/2PROFIL四極動源剖面聯(lián)合剖面34P/PRFLAB/2MN/2
21、XPROFIL三極動源剖面43P/PRFLOBMN/2r xPROFIL矩形5RECTCLX丫P AB/2MN/2PROFIL偶極一偶極6DIPOLEX-MNX-ABOPROFIL地井電法7IP/BURHR五極縱軸85P/VESAMANABPROFIL二極法92P/PRFL58串行接口的使用:以PC機為例:串行異步通訊數(shù)據(jù)傳送格式為8位數(shù)據(jù)位,1位停止位,無奇偶校驗。波特率為4800bit/S。傳送ASCII字符,以回車鍵和換行作為字符串的結(jié)束。 具體作用方法如下:關斷DZD 6的電源。把DZD 6串行口電纜線與 PC機的RS 232 口相連。使PC機接通電源,并在 BASIC環(huán)境運行通訊程序
22、 DZDCOMUS.BAS。使DZD 6接通電源,按電腦匝鍵,將提示需要存盤否?假設存請輸入 丫 后回車,再輸入文件名,假設不存盤直接按回車鍵,屏幕將顯示 ,請按通訊 鍵然后按下通訊鍵,儀器顯示:開始存儲序號:結(jié)束存儲序號:PC機輸入開始與結(jié)束存儲序號后,按回車鍵儀器開始傳輸數(shù)據(jù),首先在CRT上顯示大寫字母“ C,說明傳送正確,完成通訊建立過程,接著就傳送 數(shù)據(jù),每組20個數(shù)據(jù),并顯示在CRT屏上,還可以按文件名存在磁盤上。如 傳輸失敗,重復上述過程。傳送結(jié)束時,屏上顯示“Receivi ng end。六儀器的維修和保養(yǎng):如果儀器發(fā)生故障可利用本機的診斷程序檢查:1首先檢查電池電壓,按電池鍵,
23、顯示 BAT 9.6V為正常,如果出現(xiàn)忽大。 忽小或有時不顯示,很可能是電池接觸不良,也可能是電池盒引線松動。2測量電池電壓正常,但測量其他參數(shù)不準確或差異很大,故障出現(xiàn)在A/D轉(zhuǎn)換之前可檢查各運算放大器、濾波器及 D/A轉(zhuǎn)換情況。3檢查各級靜態(tài)工作點是否正常。4檢查程序板各控制信號是否正確送出。5如果發(fā)送機局部不工作,檢查控制信號是否正常,快速熔斷器是否斷,VMOS管是否壞。6如果存儲數(shù)據(jù)保持不住,檢查 RAM芯片是否壞。7串行接口不正常:很可能是 MAX233,或P80C31壞或性能差。8檢查D/A : DAC1230第8腳應為2048mv左右,誤差為土 24mv,否那么調(diào) 節(jié)對應電位器W
24、1。9 RAM器件損壞,顯示 ERROR 1N RAM10供電電流大于5A,顯示ERROR I > 5A。11發(fā)生過流保護時,顯示PROTECTED。重新測量時,需要關機一次,并將高壓 斷掉,經(jīng)檢查排除故障后,再開機。,12測量電池電壓正常,但測量其他參數(shù)不準確,或差異很大,檢查M、N電極是否接地良好及不極化電極中的硫酸銅溶液是否飽和。13如果供電局部不正常,檢查 A、B是否短路因本機有過流保護功能,一旦發(fā) 生過流,只有關機后,再開機方能重新供電,保險管是否已斷或接觸不良, IGBT管是否已壞??蓽yIGBT管C、E兩極是否被擊穿、短路,或按測量鍵, 用萬用表檢測G、E兩極應大于+10V
25、正方波輸出。如有10V輸出,說明供 電脈沖正常,可能是IGBT管有問題。14串行口 RS 232不能通訊,檢查通訊電纜是否斷線,通訊口連接與設定是否 一致。七芯快速插頭123電纜連接方式:2 電腦RS232九芯插頭5315檢查CPU板各控制信號是否正常送出16觀察是否有震松的器件或插頭。17因為本儀器全部采用CMOS器件,故使用電烙鐵必須良好接地或用余熱焊接。18如整機開機不工作,檢查電源線是否脫落??傊?,在發(fā)生故障時,首先檢查各連接環(huán)節(jié)比方電極與大地,電極與儀器, 直流高壓電源與儀器等是否良好,然后按上面的步驟檢查儀器。儀器保養(yǎng)1每次工作后,應將電池取出,防止漏液。還應用脫脂棉蘸少許水將儀器
26、顯示窗、 面板、直流高壓線、外殼擦拭干凈,嚴禁用有機溶劑如酒精等擦拭。2儀器不應長期存放在潮濕或有腐蝕性氣體的環(huán)境中。3嚴禁將儀器工作或存放在-20C以下的溫度環(huán)境中。附錄一:電極排列的說明用直流供電來測量大地電阻率的方法:通過兩個電極用 A和B表示向大地 發(fā)射電流,電流產(chǎn)生等位線分布,用另外兩個電極用 M和N表示來測量電位 差。其視電阻率定義為:RO=KV,其中幾何因素K只與野外的幾何排列有關。I<a > b <J1U XAMONB圖一四極垂向電測深4P VES用四極裝置測定巖石電阻率。電法勘測的物質(zhì)根底是巖石、礦石具有導電性差異,對于電阻率法是利用巖 礦石電阻率的差異,因
27、此在實際工作中就要測定巖礦石電阻率。測定方法,用四極裝置測定如圖一所示,地下為均勻各向同性巖石,供電電 流通過導線和打入地下的 A、B兩電極,在地下建立起兩個異性點電源的穩(wěn)定電 場。M及N的電位:VmVn企L2 冗 AM BM3丄丄2冗 AN BN(1)根據(jù)電位公式電位疊加原理可以直接寫出地面任意兩點式中AM、BM、AN、BN分別為點電源A和B到M和N點的距離。于是可求出M、N兩點的電位差: VMNI P (丄2(AM1 1AN BMbN)根據(jù)上式可以得到測定電阻率的公式如下:K稱為“裝置系數(shù)或“布極常數(shù),單位為米,從圖一上可看出: VmnI2 冗 VmnP .1111IAM AN BM BN
28、其中 K .(5)1111AM AN BM BNa OA OB ab2 .(6)b OMONMN 2.令:0為AB和MN中點,將a、b分別代入5中,那么有:冗(a21 四極垂向電測深如圖一4P VES。在這種排列方式中MN對稱地置于AB的中心兩側(cè),原點O是它們的公共中 心點。當保持中點O是固定的時候,測量的深度是通過增加 AB供電線長度來實 現(xiàn)的。.(8)2nK1111AM AN BM BNK的簡化公式為假設AB/2 MN/2 令 AB/2=a 和 MN/2=bK 冗(a2 b2)/K2b2 三極垂向電測深3PVES1 1電極B固定在足夠遠的地方,使丄和丄 可以忽略不計,由于定點O總是AM A
29、NMN的中點,可以通過移動 A來實現(xiàn)測深。AMON圖 23P VES1 1K 2冗BN BM 這時 a=OB 和 b=MN/2。3 四極電剖面測量4P PRFL四個電極沿X軸移動的動源電剖面測量PROFLED:是用來研究電阻率的橫 向變化,由于這些電極的相對位置保持恒定。本剖面的K值是常數(shù)。原點0是X軸上一個固定點通常是選定 MN最初的中點。位置一:XAMONB位置二:XAMO /NB圖三4P PRFLK始終為K nb2b4 三極剖面聯(lián)合剖面測量3PPREL電極B放在無窮遠處,AMN沿測線同時移動,各電極間相對距離保持不變。K始終為K冗5 矩形RECTGL中間梯度這種排列供電電極AB是固定的,
30、測量電極MN在AB中部1/3的范圍內(nèi)移動, 此外,MN極還可以在離開AB連線一定距離AB/6范圍內(nèi)且與之平行的旁測 線上進行觀測,這種排列實用于觀察所要探測的相對地表一定深度的電阻率變化, 原點0選擇AB的中點,除了 a=AB/2和b=MN/2以外的幾何因素,還有 MN中 點的坐標即OX,0Y。丫個MN丫_J圖四 RECTGL那么K表達式為:2nK| 11 11 | AM AN BM BN |AM (xab)22yAN,.(xab)22yBM(xab)22yBN.(xab)22y6 偶極一偶極DIPOLE如圖五所示,這種裝置的特點是供電電極 AB和測量電極MN均采用偶極子, 并分開有一定距離。
31、由于四個電極都在一條線上,故又稱軸向偶極。其中,原點 取00,中點0為AB中點,0,為MN中點,它適用于研究沿著剖面不同深度電 阻率的變化。剖面的延伸是通過同時移動 AB和MN通常移動距離為d來實現(xiàn) 的。取AB=MN=dd為偶極子長度,00, =nd :n為正整數(shù),n為電極的間隔 系數(shù),貝U K= n(n2 1)d< d +(n-1)dd |kF0,'|A BMN圖五 DIP0L井中激電地一井方位測量K值計算公式IP BURA4負Ai主A2反圖六IP BUR1有關規(guī)定:a主方位:供電A供電電極方位: 極位于勘探線上,鉆孔向 A極傾斜如圖六中Ai極。b反方位:供電極A極位于勘測線上
32、,但鉆孔傾向不向 A極方向,如圖六中A2 極。A3,c副方位:供電極不在勘探線上,而是位于勘探線垂直的兩側(cè)方位,如圖中A4極。R:供電電極與到井孔口 0的距離,即OA i=OA 2=0A 3=0A 4=Rd:鉆孔與鉛垂線的夾角B :鉆孔與水平線的夾角2有關的是:主方位:=90反方位:=90 + 副方位:=903計算公式K值THFTA為儀器顯示的角度,代表 角值AM .ANMN其中 AM (H MN 2)2 R22(H MN 2)RcospAN (H MN 2)2 R22(H MN 2)Rcosp8五極縱軸電測深:Y AY2YiB2Bi *-圖七 五極縱軸電測深電極布置平面圖A為原點,中心供電電
33、極電流強度為 +1,兩側(cè)供電電極Bi、B2處電流強 度為-I /2測量電極MN沿縱軸丫移動。五極縱軸測深裝置的電流密度主要分布 在h < 0.93L的范圍內(nèi),其電流密度大于對稱四極裝置的電流密度。因此能比用對 稱四極測深進行觀測獲得較大的電位畸變值, 從而可以得到關于勘探對象狀況的 較明顯信息。五極縱軸測深在對高阻體和低阻體地質(zhì)體上進行勘探時,當基巖電阻率小于上覆巖層電阻率時,都可以獲得隨深度h的增大而出現(xiàn)向右移的高阻異 常值和低阻異常值,而四極電測深獲得D型曲線,在實際工作中很難利用該曲線判斷地質(zhì)體的存在及埋深。目前常用的對稱四極測深主要是用來解決水平層狀結(jié)構(gòu)的有關地質(zhì)問題。而 在水文
34、及工程調(diào)查中,經(jīng)常會遇到一些非層狀地質(zhì)體,如溶洞等測深,五極縱 軸測深法在一定的地電條件下,對非層狀地質(zhì)體有較好的勘探效果,與其它電 阻率法相比,五極縱軸測深具有分辨能力強,曲線直觀,解釋簡單等優(yōu)點。1 在同一點做四極測深和五極測深時,所得的視電阻率值是不一樣的。因為視 電阻率同裝置系數(shù) K有關,同時也和水平均勻介質(zhì)及水平非均勻介質(zhì)有關。L 2h h為估算的異常深度,電極距L應不小于測深點對象埋深的2倍。L=AB 1 =AB 2=AB2五極縱軸測深曲線,一般應繪在算術直角坐標系中,縱軸表示電阻率R,橫軸為丫1 丫22。2冗丫2 Y 11式中:Y1=AMY2=AN9兩極法:RS 2冗a A Vm
35、n Vmn為電位差,I ab為電流1 AB式中a為移動電極間的距離。C1C2P1才I >10a、£ ?P2圖八兩極法平面示意圖C1、C2為供電電極;P1、P2為接收電極;C1、P1為移動電極;C2、P2為無窮遠極;一般取I 10a1兩極法排列的優(yōu)點是:在電極展開的距離相同的情況下,有比其他排列大 的勘探深度和大的范圍。用兩極法電位一般比其他方法大。2上述的兩極法,其優(yōu)點聚集如下:a、能得到大的信號;b、為確保勘探深度,可以使用比其他排列極距小的距離,如果測線的長 度相同,能確保比其他排列大的勘探范圍。c、遠電極設置完畢后,作業(yè)效率高。d、由于對地下影響比擬單純,因此可以自動解析
36、。總之,使二極法排列 的數(shù)據(jù)進行組合,完全能夠合成其他電極排列的數(shù)據(jù)。3電極的設置:供電電極C2和測量電極P2設置在距離測線充分遠的地點,C2,P2 B,N兩極間的 距離也應該為無窮遠,且大致垂直于測線。4視電阻率剖面法的測量順序。a、 把測線上第一個電極測線起點作為供電極,從第2 個點到 M+1 共M個點電極作為電位電極分別測量其電位。b、 其次把第2個電極作為供電電極,從第3個測點到第N+2個共N 個點的電極分別作為測量電極,分別測量其電位。 重復測量,在測線的終端 N 點上,數(shù)據(jù)數(shù)每次減 1。最后,把測線終 點前的電極作為電流電極,測量終點的電位。c、測量記錄點為 C1,P1AM 的中點
37、。d、 兩極法的C2B和P2N布置在無窮遠處固定不動,ACi和MPi 沿測線或垂直測線布置。觀測中僅移動 A 和 M 極。附錄二:儀器成套性之一i、 DZD6 性多功能直流電法儀i 臺2、背包1個3、說明書2本4、不極化電極1對5、不銹鋼電極10根6、5A 快速保險絲2個7、RS232C傳輸線1根自選設備:便攜電腦、打印機等市場價附錄三:長導線:20 個參數(shù)存儲數(shù)據(jù)排列格式:N, M, RO, VP, IP, Mi, M2, M3, M4, M5, M6, r, TH, D, ZP, FG, A, B, C, D 。N :點號 M:剖面號Ro :視電阻率Vp: 一次場電壓MiM6 :極化率,Z
38、p:綜合激電參數(shù)。IP: 次場電流Th :半衰時D :衰減度:偏離度Fg :電極排列:1 、4PVES;2、3PVES;3、4PPRFL;4、3PPRFL;5、RECTGL;6、DIPOLE;7、IPBUR;8、5PVES;9、2PPRELA, B, C, D:電極排列參數(shù)。附錄四:裝置的電極距選擇規(guī)那么 (一) 供電電極距AB,測量電極距MN,般應以以下原那么:1) MN 應選擇在 1/31/15 AB 范圍內(nèi),一般應注意取其為點距的整倍數(shù)。2) 在表土不均勻性嚴重時, MN 不宜選擇過小。假設 MN 與 AB 的比例取得合 適,可以將表土不均勻性的影響降到最低程度。3) 在有明顯游散電流和
39、自然電位變化大的地區(qū), 在保證接收機測量的一次場電 位20mV的前提下,盡量縮小 MN極距,可以將這一干擾的影響降到最低 程度。4) 在正常使用中, 供電電極距 AB 和測量電極距 MN 比例要根據(jù)不同地區(qū)合理 的選擇,最大 MN=AB/5 也就可以了。5) 供電極距大小應視所有電源設備功率大小、 測量儀器的檢測能力、 地電條件 和工區(qū)的施工條件。二) 觀測方法與技術要求1) 斷電后某一瞬間的二次場電位差V2 般不應小于0.15mV,在有明顯游散 電流干擾的地區(qū),允許的 V2 最小值應根據(jù)干擾幅度適當?shù)脑龃髮τ谟眉?電衰減特性找水, V2 最小值應適當增大。在干擾小的地區(qū) V2 值應大于 0.
40、5mV。2) 觀測供電電流強度,總電場電位差和斷電后某一瞬間的二次場電位差時, 應盡量讀取三位數(shù)字。3凡出現(xiàn)下述情況之一,需要重復觀測。a 測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)有明顯的干擾現(xiàn)象,單次觀測難以保證最終結(jié)果的精度時。b視極化率異常有突變點,Ms值有明顯的上升勢頭,或七個Ms值有明顯的不 成衰減規(guī)律時。三) 困難條件下的觀測和處理:1. 觀測點甚遠無法工作時,應檢查儀器。當確信儀器性能正常,而是由外部 因素造成時,可根據(jù)其特點進行分析、判斷并給予處理。 常見的由外部因素造成的觀測困難現(xiàn)象及原因有以下幾種:1 儀器無輸出,液晶顯示 I=0 說明供電回路和測量回路都沒有接通,如果液晶顯示AVRV=O.OmV、A
41、VR1=0,注意測量回路MN丨沒接通。如果高壓輸入端電源極性接反也沒有輸出,液晶顯示 RO=*I=0ERROR。2 按SP鍵如果液晶顯示器有自然電位顯示值,再測一次自電值假設根本相 同,說明 MN 回路是通路的,如果兩次測量值根本不同,說明 MN 回 路沒有接收。3 按 sP 鍵,每次測的自然電位差值變化很大時,可能是測量導線隨機擺動 或嚴重漏電,不極化電極與金屬器具碰接,電極附近有機械震動或不規(guī)律 的游散電流干擾引起的。 測量電極漏電也常表現(xiàn)為二次場電位差衰變不正 常,會出現(xiàn)負值。4 反向視極化率的差異,可能與供電電極極化、正反向電流差異、天然場 的 變化和某些金屬礦體的陽極極化與陰極極化的
42、不同過程的因素有關。在野 外的條件下,應注意排除人為因素的影響,在工作中嚴禁把 MN 換向;如發(fā)現(xiàn)電極或供電電流不穩(wěn);供電電極 A、 B 接地電阻差異大;供 電電極極化等。2. 視極化率觀測值很大甚至接近 100%或二次場電位差很大,引起這種現(xiàn) 象可能是由地質(zhì)因素造成的電場畸變;或是由低阻覆蓋層的感應作用造 成的,或是由外接高壓電池或發(fā)電機供電電壓缺乏、不穩(wěn)造成的。3. 利用 sP 鍵,觀測某一地區(qū)自然電位和工業(yè)游散電流的變化情況,如發(fā) 現(xiàn)變化很大, 嚴重影響觀測精度時, 應通過實踐摸索抑制或排除的措施。 應注意觀察,弄清其在時間、分布地段和方向上的特點,然后采取相應 措施。四) 不極化電極的
43、使用不極化電極的制作:1) 將瓶用清水洗凈,或放入沸水中將污物或有機物除去,以保證瓶底部素 瓷的毛細孔通暢。2) 銅棒或銅條用細砂紙擦凈, 或浸在 1520%的硝酸溶液中洗滌 23 秒鐘后用 清水洗凈,棉花擦干。3) 將硫酸銅 Cusu4、 5H2O 化學純,倒入蒸餾水搪瓷缸中加熱煮沸,使 硫酸銅在蒸餾水中完全溶解,到達飽和狀態(tài),并過濾。4) 將煮沸后的飽和硫酸銅溶液倒入瓶內(nèi),必須保證銅棒浸入溶液深度大于 5cm 以上。5) 測定電極極差。將兩個不極化電極放在裝有硫酸銅溶液的瓷缸或玻璃缸 內(nèi),用數(shù)字萬用表測量的極差假設大于 2mV 應將銅棒抽出放入裝有硫酸銅 溶液的同一缸中。測量兩個銅棒的極差
44、,假設超過1mV,應將銅棒再放入硝酸溶液中洗凈,極差變化小于 0. 01mv/5分鐘。6 供電時間的選擇脈寬 單純做電阻率法,供電時間 T 選擇 0.52 秒;做激發(fā)極化法,找礦可為 T=2 秒,找水普查 T=5 秒,基巖上找水 T=10 秒,江河旁找水,如長江附近, T 選 20 秒適宜。通訊程序10 REM dzd-2&3&4 & ibm-pc communication20 DEFINT I,J,K,L,M,N,S,P30 DIM C(8000)40 COLOR 15,0:CLS:CLOSE50 INPUT"WANT TO RECEIVE STORE N
45、o. : ",K60 PRINT "Please turn on your DZD-2&3&4"70 IF INKEY$="" THEN 7080 IF L<>0 AND L<>1 THEN 9090 INPUT"SERIAL NO. 0/1:0-COM1,1-COM2?"M100 INPUT"BAUTE RATE 0/1:0-2400(dzd-2),1-4800(dzd-3&4)?"L110 IF M<>0 AND M<>1 THE
46、N 100120 IF M=0 AND L=0 THEN OPEN "COM1:2400,n,8,1,rs,ds,cs,cd" AS #1130 IF M=0 AND L=1 THEN OPEN "COM1:4800,n,8,1,rs,ds,cs,cd" AS #1140 IF M=1 AND L=0 THEN OPEN "COM2:2400,n,8,1,rs,ds,cs,cd" AS #1150 IF M=1 AND L=1 THEN OPEN "COM2:4800,n,8,1,rs,ds,cs,cd" AS #
47、1160 INPUT "Do you want to save ?(y/n):",V$170 IF V$<>"y" AND V$<>"Y" THEN 190180 INPUT "PLEASE INPUT SOURCE DATA FILE NAME:",PAT$190 PRINT "Press REMOTE key on your DZD-2&3&4"200 LINE INPUT #1,A$:PRINT A$210 FOR I=1 TO K220 PRINT
48、 :PRINT I;230 FOR J=1 TO 20240 LINE INPUT #1,A$250 B$=MID$(A$,2,8)260 S=(I-1)*20+J270 C(S)=VAL(B$)280 IF J=13 THEN C(I-1)*20+13)=C(I-1)*20+13)/1000290 PRINT C(S);300310320330340350360370380390400410420430440450460470480NEXT JNEXT IREM FOR I=1 TO 20*K:C(I-1)*20+13)=C(I-1)*20+13)/1000:NEXT IIF V$<&
49、gt;"y" AND V$<>"Y" THEN 360OPEN "o",#2,PAT$FOR J=1 TO 8000:PRINT #2,C(J):NEXT JCLOSEPRINT "Receiving end"INPUT "DO YOU WANT TO PRINT SOURE DATA ?(y/n):",OO$IF OO$<>"y" AND OO$<>"Y" THEN 480LPRINT"N M R0 Vp I
50、p M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 Th D Zp FG A B C D" FOR I=1 TO KLPRINT" "FOR J=1 TO 20P=(I-1)*20 +JLPRINT C(P);NEXT JNEXT ISYSTEM附錄六:61 關于測量數(shù)據(jù)存儲的說明: 由于本儀器具有存儲數(shù)據(jù)和儀器屏幕上可以直接畫有關測量數(shù)據(jù)的曲線功 能及與其他微機的聯(lián)機功能并配有相應的解釋軟件 。所以我們希望將有關測 得數(shù)據(jù)按一定順序存儲起來。存儲的方法:第一、確定剖面號PREFL,不管選用那種裝置,當按參數(shù)鍵后,屏幕上 最后一行都會顯示出:“PRFL=? 這就是剖面號
51、。當需要輸入給定 的剖面號,可將光標移到此行前面,然后再按相應的數(shù)據(jù)鍵,輸入 給定的數(shù)據(jù)后,再按回車鍵確認即可。第二、 對于同一剖面即同一測深點不同電極距,在儲存時只需輸入相 應的點號,此點號在按存儲鍵時,屏幕上將顯示出“ STORE ?, 其中 為存儲點號,開機應默認為“ 1。如要修改,請輸入相應的 修改號,只要不關機,每按一次存儲鍵時,存儲號自動加“1。對于同一個剖面號,所存儲不同極距的測點號即儲存號 ,必須連續(xù) 不間斷,對于不同的剖面間的存儲點號,可以間斷。如第一剖面所 存儲點號是 110,第二剖面可以從 2030,也可以連續(xù)從 1120。 在通常的情況下,希望連續(xù)存儲,可以節(jié)省存儲空間
52、。另還應注意的是:如第一次工作存儲到 100點時,下一次開機 再存儲數(shù)據(jù)應以101點開始,這時按一下存儲鍵,屏幕顯示“STORE 1?,這時輸入數(shù)據(jù)101后,在按回車鍵即可,顯示“ 0K存儲完 畢。6 2關于屏幕顯示曲線畫法的說明為了野外工作方便,每當一條剖面測完時,可以把所測的主要參數(shù) 曲線畫出來。本儀器設置了四種曲線,第一種是視電阻率Rs曲線,其坐標規(guī)定為雙對數(shù)坐標,縱坐標為10000m,橫坐標為AB/2=1000m。第二條為視極化率曲線Ms 半對數(shù)坐標 縱坐標視化率值,最大值為6算術坐; 橫坐標為AB/2=1000M,為對數(shù)坐標。(b)第三條為半衰時曲線Th 半對數(shù)坐標 縱坐標最大值為6
53、半衰時;橫坐標最大值為AB/2=1000m。10 100 1000(C)第四條為偏離度曲線 半對數(shù)坐標 縱坐標為偏離度、最大值為30;橫坐標為AB/2=1000m。(d)具體畫法:在程序設置上,首先找剖面號,然后再按該剖面的存儲點號依次 畫曲線。首先畫的一屏為視電阻率 Rs曲線,并顯示在顯示屏上,按一次回車鍵, 顯示視極化率曲線 Msi,再按一次回車鍵,顯示半衰時曲線,再按一次回車鍵顯 示偏離度曲線。此后如果再按回車鍵,將再重復上述顯示。畫曲線和供電時間的關系:在儀器的設計上除了考慮到野外找礦之外,更主 要的是考慮在實際工程上和尋找地下水方面任務較多,應用廣泛,所以設計了有 關的幾種找水參數(shù),如半衰時 Th、偏離度、和衰減度D等。根據(jù)含水層被極化 后,它極化的二次電位 V2,一般衰減的比擬慢,約為 5秒鐘左右。所以供電時 間設置為T 5秒時,儀器測量并計算全參數(shù)。當 T<5秒時,只測量并計算電阻率 Rs和視極化率Msi值。這就決定了在畫曲線圖時
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