[發明專利]不極化電極接地電阻測量方法

有效

• 申請號: 201610150815.7
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN105785134B
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 鄭采君;李蕩;王珺璐;李建華;李勇;林品榮
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所
• 主分類號: G01R27/20
• 分類號: G01R27/20;G01V3/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 張衛華

本發明為一種不向不極化電極注入電流、不破壞不極化電極穩定性的電極接地電阻測量方法。其包括以下步驟：將兩個不極化電極埋設于大地上；在兩個不極化電極之間并聯連接第一、第二兩個阻抗支路；接通第一阻抗支路并斷開第二阻抗支路，測量此時兩個不極化電極之間的輸出電壓VO2；接通第二阻抗支路并斷開第一阻抗支路，測量此時兩個不極化電極之間的輸出電壓VO3；聯立VO2和VO3兩式，解得兩個不極化電極之間的大地的自然電位Vi和接地電阻Ri。該方法在測量不極化電極接地電阻的同時還能夠同時測量電極間的自然電位。

技術領域

本發明涉及不極化電極接地電阻測量方法，用于測量不極化電極的接地電阻和電極間的自然電位，特別適合于在野外環境下開展地球物理電法探測使用。

背景技術

目前，常用的電極接地電阻測量方法，都是向電極注入一定大小的電流，通過測量電極間的電壓值，間接測得電極的接地電阻。這類方法由于需要向電極注入電流，因此不能用于不極化電極的接地電阻測量，因為注入的電流會破壞電極的穩定，使得經過此方法測量接地電阻后，不極化電極需要經過相當長的時間才能正常工作。

發明內容

鑒于上述，本發明的目的是提供一種不需向電極注入電流而測量電極接地電阻和自然電位的測量方法，以滿足不極化電極接地電阻測量的需要。

為此，本發明采用以下技術方案：

一種不極化電極接地電阻測量方法，其包括以下步驟：

1)構造測量電路步驟

將兩個不極化電極埋設于大地上，以拾取在兩個不極化電極之間的大地的自然電位；

在兩個不極化電極之間并聯連接第一阻抗支路、第二阻抗支路，其中：第一阻抗支路由開關K2和電阻R1串聯組成，第二阻抗支路由開關K3和電阻R2串聯組成；

2)測量不極化電極輸出的步驟

接通第一阻抗支路并斷開第二阻抗支路，測量此時兩個不極化電極之間的輸出電壓VO2,該VO2應為Vi在R1和Ri串聯支路中R1上的分壓，即VO2＝Vi*R1/(R1+Ri)；

接通第二阻抗支路并斷開第一阻抗支路，測量此時兩個不極化電極之間的輸出電壓VO3，該VO3應為Vi在R2和Ri串聯支路中R2上的分壓，即VO3＝Vi*R2/(R2+Ri)；

上述VO2和VO3兩式中，Vi為兩個不極化電極之間的大地的自然電位，Ri為兩個不極化電極之間的大地的接地電阻；

3)計算自然電位和接地電阻步驟

聯立上述VO2和VO3兩式，解得兩個不極化電極之間的大地的自然電位Vi和接地電阻Ri。

進一步地：

在所述構造測量電路步驟中，將一個放大器的兩個輸入端分別接至兩個不極化電極的另一端；

在所述測量不極化電極輸出的步驟中，從所述放大器的輸出端進行測量，測得的VO2＝G*Vi*R1/(R1+Ri)，VO3＝G*Vi*R2/(R2+Ri)，此處的G為所述放大器的增益。

更進一步地：

在所述構造測量電路步驟中，在兩個不極化電極之間并聯連接一個由K1構成的短路支路；

在所述測量不極化電極輸出的步驟中：

首先接通短路支路并斷開第一阻抗支路和第二阻抗支路，測量此時所述放大器的偏移量輸出VO1；

然后再接通第一阻抗支路并斷開短路支路和第二阻抗支路，測量兩個不極化電極之間的輸出電壓VO2,此時該VO2＝G*Vi*R1/(R1+Ri)-VO1；