[发明专利]一种可用于物探测量的快速电极布设装置及方法

说明书

本发明公开了一种可用于物探测量的快速电极布设装置及方法，装置包括连接装置、伸缩装置、旋转装置，连接装置与主机连接，实现电信号传输，同时与伸缩装置连接，伸缩装置通过其弹性，对同一测点布设不同范围的电极圈，达到不同的接地效果，旋转装置通过电机开关实现多路电机同时运转，带动旋转齿轮组，实现钻杆旋转，带动钻头钻入土层，完成电极布设。本发明实现电极自动旋转，实现电极布设，提高了电极布设的效率，自动化程度高。

技术领域

本发明涉及一种可用于物探测量的快速电极布设装置及方法。

背景技术

激发极化法是通过地质介质中因外电流激发而引起介质内部出现电荷分离，差生附加“过电位”的一种物理化学现象。可分为直流激发极化法和交流激发极化法。

高密度电法是集中电剖面法和电测深法，野外测量时只需将几十至上百根电极置于测点上，通过控制测量仪器即可实现数据采集。

上述两种方法数据采集的准确度一方面取决于测量仪器对采集数据中的有用信息的提取与干扰信息的剔除；另一方面取决于测量电极接地电阻的大小。在以往的研究中，大多数研究学者将精力集中在仪器对数据有用信息的提取上，而在电极布设速度、降低电极接地电阻上关注较少，然而接地电阻的大小对采集数据的影响不容忽视。在以往的测量中，电极布设采用人工锤击铁电极进行电极布设，费时费力；降低电极接地电阻采用人工浇注盐水，盐水因不同地质环境具有不同的渗透速率。因此研制快速有效的电极布设装置，是物探测量亟待解决的重要问题。

对于本发明而言，为实现电极的快速布设，降低电极的接地电阻，电极布设装置面临如下难题：

(1)野外测量时，如何保证电极占用空间小，携带方便，减小野外作业负担。

(2)电极布设时，如何取代费时费力的传统布设方式：锤击布设。

(3)链接电极时，如何降低电极与大地的接地电阻，如何取代人工挖坑、浇水等繁琐步骤。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种可用于物探测量的快速电极布设装置及方法，本发明具有操作简单、携带方便、省时省力、自动化的特点，同时满足低接地电阻的要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可用于物探测量的快速电极布设装置，包括连接装置、伸缩装置、旋转装置，所述连接装置与主机连接，实现电信号传输，同时与伸缩装置的一端连接，所述伸缩装置的另一端与旋转装置连接，所述旋转装置的末端连接有布设电机的钻杆与钻头，所述伸缩装置通过其弹性改变钻杆与连接装置的相对长度，实现对同一测点布设不同范围的电极圈，达到不同的接地效果，旋转装置通过电机开关实现多路电机同时运转，带动旋转齿轮组，实现钻杆旋转，带动钻头钻入土层，完成电极布设。

进一步的，所述连接装置包括电极接线柱、喇叭状保护套、注水口、导水管和连接柱，所述电极接线柱设置于连接柱上，且嵌套于喇叭状保护套内，所述连接柱上设置有若干个注水管，所述注水管首端设置有注水口，末端设置有导水口。

进一步的，所述连接装置通过电极连接柱实现电极与主机间电流信号的传输。

进一步的，所述喇叭状保护套开口朝上，以利于水流向注水口灌注，防止外溢。

所述连接装置通过注水管末端设置的连接口实现连接柱与伸缩装置的对接，同时使灌注水通过连接口流向伸缩装置，所述连接口具有一弯折处，其伸缩装置卡合于连接口的不同位置。

所述伸缩装置包括弹性元件、导水管、连接头、伸缩杆、引水管、钻杆和钻头，所述伸缩杆设置与连接装置末端，其内设置有弹性元件，弹性元件与连接头通过弹性元件的压缩与舒张，实现伸缩装置在连接口中不同位置的伸缩固定，以根据需求对电极布设的范围进行调节，伸缩杆内部中空留有导水管，所述伸缩杆末端设置有竖直向下的钻杆，所述钻杆末端是钻头，所述钻杆内的导水管连通有多个引水管。