[发明专利]一种多电极测试土体电阻率的室内试验装置及方法

权利要求书

1.一种多电极测试土体电阻率的室内试验装置，其特征在于，所述的测试土体电阻率的室内试验装置由多电极电阻率盒(1)和电阻率探针两部分组成，该电阻率盒(1)为有机玻璃制成的中空立方体，立方体的6个面上分别均匀设置3个相同的铜电极，共计18铜电极(201、202、203、204、205、206、207、208、209、211、212、213、214、215、216、217、218、219)，相互正对应的铜电极两两相连(201与211、202与212、203与213、204与214、205与215、206与216、207与217、208与218、209与219)，组成相应的电路回路；电阻率探针的顶部为顶帽螺母(3)，顶帽螺母(3)下方连接有不锈钢探杆(4)，不锈钢探杆(4)下方依次设置有橡胶环(5)、第一铜环电极(601)、第二铜环电极(602)、第三铜环电极(603)和第四铜环电极(604)，电阻率探针的底部为不锈钢锥形探头(7)，4个铜环电极(601、602、603、604)通过传输电缆(801、802、803、804)连接成相互独立串联的电路，通过测试电流流经土体时的电压变化，获得土的电阻率值。

2.根据权利要求1所述的一种多电极测试土体电阻率的室内试验装置，其特征在于，所述的有机玻璃制成的中空立方体的边长为17cm，有机玻璃的厚度为1cm，中空立方体内填充压实土样的尺寸为：长15cm、宽15cm、高15cm。

3.根据权利要求1所述的一种多电极测试土体电阻率的室内试验装置，其特征在于，所述的铜电极(201、202、203、204、205、206、207、208、209、211、212、213、214、215、216、217、218、219)的长度为12.5mm，直径为2.5mm，沿电阻率盒(1)每个面的中心线布置，两相邻铜电极间距为5cm，测试电阻率时应完全插入土中并与土体接触完全。

4.根据权利要求1所述的一种多电极测试土体电阻率的室内试验装置，其特征在于，所述的电阻率探针长度为15cm，直径为18mm；第一铜环电极(601)和第四铜环电极(604)为电流电极，第二铜环电极(602)和第三铜环电极(603)为电压电极，铜环电极宽度为5mm，呈等间距排列，间距为25mm；不锈钢锥形探头(7)的锥角为60°，锥底截面直径为18mm。

5.根据权利要求1所述的一种多电极测试土体电阻率的室内试验装置，其特征在于，所述的多电极电阻率盒(1)和电阻率探针在测试土体电阻率时，均使用交流电，电压幅值在10V～35V之间。

6.一种多电极测试土体电阻率的室内试验方法，应用于如权利要求1所述的一种多电极测试土体电阻率的室内试验装置中，其特征在于，包括以下步骤：

(1)打开多电极电阻率盒，将待测不同压实度的土体装入，使铜电极均完全插入待测土体中，并与待测土体充分接触；

(2)接通交流电，测量相互独立串联的两个电极的电阻；

(3)对步骤(2)测得的所有串联在一起的两个电极的电阻进行计算处理，即得到土体电阻率；

(4)将电阻率探针接通交流电测试土体电阻率，并验证步骤(3)得到的土体电阻率，即得到准确的土体电阻率。

7.根据权利要求6所述的一种多电极测试土体电阻率的室内试验方法，其特征在于，所述的18个铜电极(201、202、203、204、205、206、207、208、209、211、212、213、214、215、216、217、218、219)采用相互独立的串联方式两两连接，其测量土体电阻的计算公式为：

R_i为铜电极(20i)与铜电极(21i)相互串联的电阻。