实验报告4.docx
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实验报告4
高密度电阻率法实验
实
验
报
告
专业：
勘察技术与工程
学号：
06023133
姓名：
郭猛猛
室外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、实验器材
WDJD-2多功能数字直流激电仪一台，WDZJ-3多路电极转化器一台，90Ｖ电池箱一个
大缆两根
铜电极61根（一根用于检测电极埋设情况）
测绳一根
万用表，老虎钳，地质锤，记录本，铅笔，小刀等
（１）、WDJD-2多功能数字直流激电仪简介：
1.仪器的主要特点和功能
（1）一体化设计——集发射、接收于一体，轻便灵活。
（2）低功耗设计——全部采用CMOS大规模集成电路，配以独特的待机工作
方式，整机体积小、耗电低、功能多。
（3）抗干扰设计——采用多级滤波及信号增强技术、抗干扰能力强、测量精
度高。
（4）自动化设计——自动进行自然电位、漂移及电极极化补偿。
（5）安全性设计——接收部分有瞬间过压输入保护能力，发射部
分有过压、过流及AB开路保护能力。
（6）大屏幕显示：
——可将整条测线上各测量参数在显示屏上绘成曲线，测
量结果直观明了。
（7）汉字对话：
——全汉字触摸面板配以汉字菜单提示，操作极为方便，整个
面板只有16个键。
（8）计算器：
——可完成野外现场装置系数等常规计算。
（9）参数设置：
——可任意设定工作周期，并有9种野外常用工作方法选择及
其极距常数、装置常数的输入与计算功能。
（10）极距常数表：
——对所有装置，可预先存储最多21组不同极距常数，从
而避免相同极距常数反复输入可能带来的输入错误，仅输入一个编号，就能调出相
应组极距常数使用或重新设置。
2.仪器面板构成
（２）WDZJ-3多路电极转化器测量系统简介
WDZJ-3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。
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。
（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。
三、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：
Kα=2πa,Kβ=6πa,Kγ=3πa，
视电阻率换算关系为：
（1）а排列
B
A
N
M
【特点】测量断面为倒梯形。
【描述】测量时，AM=MN=NB为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到第一条剖面线；接着AM、MN、NB增大一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量下去，得到倒梯形断面。
（2）β排列
N
B
A
M
【特点】测量断面为倒梯形。
【描述】测量时，AB=BM=MN为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到第一条剖面线；接着AB、BM、MN增大一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量下去，得到倒梯形断面。
（3）γ排列
N
M
A
B
【特点】测量断面为倒梯形。
【描述】测量时，AM=MB=BN为一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到第一条剖面线；接着AM、MB、BN增大一个电极间距，A、B、M、N逐点同时向右移动，得到另一条剖面线；这样不断扫描测量下去，得到倒梯形断面。
（4）A-M二极排列
该装置适用于变断面连续滚动扫描测量，电极排列如下：
B、N接无穷远
M
A
【特点】测量断面为平行四边形。
【描述】测量时，A不动，M逐点向右移动，得到一条滚动线；接着A、M同时向右移动一个电极，A不动，M逐点向右移动，得到另一条滚动线；这样不断滚动测量下去，得到平行四边形断面。
（5）A-MN三极排列
B接无穷远
N
M
A
【特点】测量断面为平行四边形。
【描述】测量时，A不动，M、N逐点向右同时移动，得到一条滚动线；接着A、M、N同时向右移动一个电极，A不动，M、N逐点向右同时移动，得到另一条滚动线；这样不断滚动测量下去，得到平行四边形断面。
（6）AB-M三极排列
N接无穷远
B
A
M
【特点】测量断面为平行四边形。
【描述】测量时，A、B不动，M逐点向右移动，得到一条滚动线；接着A、B、M同时向右移动一个电极，A、B不动，M逐点向右移动，得到另一条滚动线；这样不断滚动测量下去，得到平行四边形断面。
（7）AB-MN偶极排列
M
B
A
【特点】测量断面为平行四边形。
【描述】测量时，A、B不动，M、N逐点向右同时移动，得到一条滚动线；接着A、B、M、N同时向右移动一个电极，A、B不动，M、N逐点向右同时移动，得到另一条滚动线；这样不断滚动测量下去，得到平行四边形断面。
。
（8）MN-B排列
A接无穷远
B
M
N
【特点】测量断面为矩形。
【描述】测量时，M、N不动，B逐点向右移动，得到一条滚动线；接着M、N、B同时向右移动一个电极，M、N不动，B逐点向右移动，得到另一条滚动线；这样不断滚动测量下去，得到矩形断面。
。
（9）A-MN-B四极测深排列
B
M
N
A
【特点】测量断面为矩形。
【描述】测量时，M、N不动，A逐点向左移动，同时B逐点向右移动，得到一条滚动线；接着A、M、N、B同时向右移动一个电极，M、N不动，A逐点向左移动，同时B逐点向右移动，得到另一条滚动线；这样不断滚动测量下去，得到矩形断面。
四、实验内容
使用高密度电阻率法在校园内做一条剖面。
五、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。
操作步骤如下图所示：
六、实验感想
高密度电阻率法的基本原理与传统的电阻率法完全相同,都是以岩土体的导电性差异为基础来研究地层在人工施加电场的作用下传导电流的分布规律,从而通过研究地层的视电阻率变化来分析岩土层的岩性、结构、构造等特征,其优于传统电阻率法在于可以一次性布置数十甚至上百个电极并通过自动实现电极开关的切换和组合,从而实现电测深和电剖面联合测试,因而无论从效率、精度还是经济的角度都明显优于传统电法。
该场地地层岩性较多且结构和构造复杂、风化剧烈程度差异较大等特征决定了其具有明显的地电差异,是比较理想的电法地质模型。
因此,采用高密度电阻率法具有可行性。
结论：
1、在实验中大缆的一头接在仪器上，另一头要用塑料胶带将其封紧，以免进入水或者砂土，影响下一次的使用。
在做完实验后也要将大缆的两头用胶带封好，避免在仪器的搬运过程中进入砂土或水。
2、每次做实验之前要进行认真的预习，以便在实验时不会手忙脚乱，浪费宝贵的试验时间。
3、做实验时一定要认真，以细致、谨慎的态度对待每一次实验。
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