本實(shí)用新型涉及電阻率測試領(lǐng)域,更具體地,涉及一種巖礦石標(biāo)本電阻率測量裝置。
背景技術(shù):
各種巖礦石間的電阻率存在差異是電阻率法的物性前提,以此在野外勘探過程中開展電法工作時(shí),應(yīng)對巖礦石的電阻率進(jìn)行測定。測定的方法一般常用的有露頭法和標(biāo)本法。露頭法是對天然露頭或者人工露頭(如探槽、坑道、鉆孔等)的巖石用小尺度的對稱四極裝置或者三極裝置直接測定的一類方法。但測區(qū)不是所有巖石均有露頭可供測定,因而不得不采用標(biāo)本法或者其它方法。
標(biāo)本法測量一般需要將野外采集的標(biāo)本運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,并將標(biāo)本切割成規(guī)則的形狀(如六面體或者圓柱體)后才能測量,但是在運(yùn)輸過程中,標(biāo)本天然條件下的濕度難以保持,要想得到標(biāo)本真實(shí)的電阻率值,必須在采樣后對標(biāo)本進(jìn)行蠟封,測量前用標(biāo)本采集地的地下水浸泡、晾干后采用對稱四極裝置進(jìn)行測量。標(biāo)本保存過程比較繁瑣,并且標(biāo)本采集地的地下水不易采集,通常用自來水代替,給測量帶來了誤差,測量誤差較大,且測量時(shí)間較長,測量效率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供一種巖礦石標(biāo)本電阻率測量裝置,用于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,旨在簡化標(biāo)本保存步驟,提高測量效率,減小測量裝置的體積,提高可操作性和便攜性,實(shí)現(xiàn)野外測量。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供一種巖礦石標(biāo)本電阻率測量裝置,包括:
底座,支撐兩測量盒及夾持于兩所述測量盒之間的待測標(biāo)本;
兩所述測量盒,均位于所述底座上,通過滑動(dòng)單元能沿所述底座的長度方向滑動(dòng);兩所述測量盒一端均設(shè)開口,且所述開口方向相對;所述測量盒內(nèi)部均填充有與所述待測標(biāo)本接觸的柔性導(dǎo)電介質(zhì),且所述測量盒頂部均開設(shè)有電極槽;
電極,包括一對供電電極和一對測量電極,所述供電電極分別從兩個(gè)所述測量盒的電極槽插入所述柔性導(dǎo)電介質(zhì)內(nèi),所述測量電極分別從兩個(gè)所述測量盒的電極槽插入所述待測標(biāo)本的兩端;
鎖緊單元,設(shè)置于兩所述測量盒之間或兩所述測量盒與底座之間以將所述待測標(biāo)本鎖定在兩所述測量盒之間。
進(jìn)一步地,所述滑動(dòng)單元包括:
兩條平行的導(dǎo)軌,設(shè)置于所述底座上;
多個(gè)滑輪,位于所述測量盒的底面,并與所述測量盒之間通過轉(zhuǎn)軸鉸接,對應(yīng)在兩條所述導(dǎo)軌上滾動(dòng)。
進(jìn)一步地,所述導(dǎo)軌包括相對所述底座頂面向下凹陷的凹槽,所述滑輪至少有一部分位于所述凹槽內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述導(dǎo)軌包括相對所述底座頂面向上凸起的軌道,所述滑輪的周側(cè)面上具有與所述軌道相適配的凹槽,所述軌道位于所述凹槽內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述柔性導(dǎo)電介質(zhì)包括面粉團(tuán)或泥巴團(tuán)。
進(jìn)一步地,所述面粉團(tuán)或所述泥巴團(tuán)與所述測量盒之間設(shè)置有橡膠墊。
進(jìn)一步地,所述測量盒均由PVC透明材質(zhì)制成;
所述底座底面上安裝有四個(gè)圓柱形橡膠腳墊;
所述供電電極和測量電極均由銅制成。
進(jìn)一步地,所述鎖緊單元包括:
多個(gè)定位鎖孔,沿所述底座長度方向間隔排列;
兩連接鎖孔,對應(yīng)設(shè)置于兩所述測量盒上,能隨所述測量盒的移動(dòng)與所述定位鎖孔的位置正對;
兩鎖柱,均呈T形,分別插設(shè)于兩所述連接鎖孔及與所述連接鎖孔正對的定位鎖孔內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述定位鎖孔設(shè)置在所述底座的中間部位;
所述鎖緊單元包括:
兩連接片,分別設(shè)置于兩所述測量盒上且遠(yuǎn)離所述測量盒的開口的一端,并相對所述測量盒向遠(yuǎn)離所述開口的方向懸伸,所述連接鎖孔設(shè)置于所述連接片上。
進(jìn)一步地,所述鎖緊單元包括:
至少兩根彈簧,連接在兩所述測量盒的兩側(cè),所述彈簧至少有一端與所述測量盒可拆卸地連接。
本實(shí)用新型提供的巖礦石標(biāo)本電阻率測量裝置,使用時(shí),將待測標(biāo)本兩端分別從測量盒的開口插入兩測量盒內(nèi),推動(dòng)兩測量盒在底座上相向運(yùn)動(dòng),通過鎖緊單元鎖定兩測量盒將待測標(biāo)本夾緊,然后將供電電極分別從電極槽插入柔性導(dǎo)電介質(zhì)中,將測量電極從電極槽插入待測標(biāo)本的端部并與之接觸,通過測量儀器能夠直接或間接獲得待測標(biāo)本的電阻率,由于柔性導(dǎo)電介質(zhì)自身在收到外力時(shí)能夠產(chǎn)生變形,因此,通過柔性介質(zhì)固定待測標(biāo)本,對標(biāo)本的形狀沒有限定,無需將標(biāo)本切割呈規(guī)則形狀,省去了切割程序,此外,由于本申請結(jié)構(gòu)簡單,體積小,便攜,方便在野外使用,因此也省去了運(yùn)輸標(biāo)本的程序和保存標(biāo)本的步驟,從而減小了測量誤差、提高了測量效率和可操作性。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例提供的巖礦石標(biāo)本電阻率測量裝置的主視圖;
圖2為圖1的俯視圖;
圖3為圖1的左視圖;
圖4為圖1中測量盒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為圖4的俯視圖;
圖6為圖4的右視圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
如圖1~6所示,本實(shí)用新型提供一種巖礦石標(biāo)本電阻率測量裝置,該裝置包括底座2、兩個(gè)測量盒5、電極(未標(biāo)識)和鎖緊單元(未標(biāo)識);其中底座2用于支撐兩測量盒5及夾持于兩測量盒5之間的待測標(biāo)本11;兩測量盒5,均位于底座2上,通過滑動(dòng)單元(未標(biāo)識)能沿底座2的長度方向滑動(dòng);兩測量盒5一端均設(shè)開口(未標(biāo)識),且兩個(gè)開口的方向相對;測量盒5內(nèi)部均填充有與待測標(biāo)本11接觸的柔性導(dǎo)電介質(zhì)10,且測量盒5頂部均開設(shè)有電極槽7;電極包括一對供電電極12(包括電極A和電極B)和一對測量電極13(包括電極M和電極N),供電電極12分別從兩個(gè)測量盒5的電極槽7插入柔性導(dǎo)電介質(zhì)10內(nèi),測量電極13分別從兩個(gè)測量盒5的電極槽7插入待測標(biāo)本11的兩端;鎖緊單元設(shè)置于兩測量盒5之間或兩測量盒5與底座2之間以將待測標(biāo)本11鎖定在兩測量盒5之間。
本實(shí)用新型提供的巖礦石標(biāo)本電阻率測量裝置,使用時(shí),首先將底座2放置在地面上,將待測標(biāo)本11兩端分別從測量盒5的開口插入兩測量盒5內(nèi),推動(dòng)兩測量盒5在底座2上相向運(yùn)動(dòng),到合適的位置后,通過鎖緊單元鎖定兩測量盒5將待測標(biāo)本11夾緊,然后將供電電極12分別從電極槽7插入兩測量盒5內(nèi)部的柔性導(dǎo)電介質(zhì)10中,將測量電極13從電極槽7插入量測盒5內(nèi)部的柔性介質(zhì)10中并與待測標(biāo)本11的端部接觸,通過測量儀器能夠直接或間接獲得待測標(biāo)本的電阻率,由于柔性導(dǎo)電介質(zhì)10自身在收到外力時(shí)能夠產(chǎn)生變形,因此,通過柔性導(dǎo)電介質(zhì)10固定待測標(biāo)本11,無需將標(biāo)本切割呈規(guī)則形狀,省去了切割程序,此外,由于本申請結(jié)構(gòu)簡單,體積小,便攜,方便在野外使用,因此也省去了運(yùn)輸和保存標(biāo)本的程序,能獲得更為接近巖礦石真實(shí)電阻率的值,此外也提高了測量效率和測量裝置的可操作性。
這里的測量裝置可以是電阻率測量儀,兩個(gè)供電電極12通過電線和測量儀上的A、B接口連接,兩個(gè)測量電極13通過電線和測量儀上的M、N接口連接。然后通過儀器直接測量得到電阻率值。
還可以通過儀器測量并獲得待測標(biāo)本間(兩端之間)的電位差U和通過待測標(biāo)本11的電流I,據(jù)此能夠獲得待測標(biāo)本11的電阻R:
通過浸水能過獲得待測標(biāo)本11的體積V,通過標(biāo)尺能夠獲得待測標(biāo)本11的長度L,據(jù)此,能夠獲得待測標(biāo)本11的橫截面積S:
最后由電阻率的計(jì)算公式及上述式(1)和式(2)獲得:
進(jìn)一步地,柔性導(dǎo)電介質(zhì)10可以是面粉團(tuán),還可以是泥巴團(tuán),容易取材,方便測量。
進(jìn)一步地,為了提高測量過程中的安全性,在面粉團(tuán)或泥巴團(tuán)與測量盒5之間設(shè)置有橡膠墊15。測量盒5均由PVC透明材質(zhì)制成;絕緣性能較佳,提高安全性能,另一方面,便于觀測內(nèi)部狀況,防止待測標(biāo)本11或電極穿透面粉團(tuán),影響測量的準(zhǔn)確性。供電電極12和測量電極13均由銅制成。導(dǎo)電性能較好,抗外界干擾性能強(qiáng)。
作為優(yōu)選方式,請?jiān)俅螀⒄請D1、圖2,滑動(dòng)單元包括兩條平行的導(dǎo)軌6和八個(gè)滑輪3;導(dǎo)軌6設(shè)置于底座2上;其中每四個(gè)滑輪3一組,呈矩形布置于一個(gè)測量盒5的底面,滑輪3與測量盒5之間通過轉(zhuǎn)軸(圖未示)鉸接,滑輪3對應(yīng)在兩條導(dǎo)軌6上滾動(dòng)。
導(dǎo)軌6與滑輪3的配合一方面限定了測量盒5在底座2上的移動(dòng)方向,起到導(dǎo)向作用,另一方面,通過滑輪3在導(dǎo)軌6上滾動(dòng)代替滑動(dòng),減小兩摩擦力,使得測量盒5在底座2上移動(dòng)起來更為順暢靈活。當(dāng)然,這里的滑輪3也可以用滑塊代替。
作為滑動(dòng)單元的優(yōu)選實(shí)施方式一,參見圖3,導(dǎo)軌6包括相對底座2頂面向下凹陷的凹槽14,滑輪3至少有一部分位于凹槽14內(nèi)。
作為滑動(dòng)單元的優(yōu)選實(shí)施方式二,導(dǎo)軌6包括相對底座2頂面向上凸起的軌道,滑輪3的周側(cè)面上具有與軌道相適配的凹槽,軌道位于凹槽內(nèi)。
上述兩種優(yōu)選實(shí)施方式均通過凹槽與凸起的配合起到導(dǎo)向作用,結(jié)構(gòu)簡單,易于制作。
此外為了方便底座2能夠在不同形貌的地面上放置平穩(wěn),可在底座2的底面四個(gè)角的位置固定設(shè)置四個(gè)圓柱形橡膠腳墊1,此外,滑輪3和腳墊1采用橡膠,在測量盒5內(nèi)部墊一層橡膠墊15,橡膠材質(zhì)絕緣性良好,保證供電電流全部流經(jīng)標(biāo)本的截面,杜絕兩標(biāo)本盒以外存在漏電的現(xiàn)象。
作為鎖緊單元的優(yōu)選實(shí)施方式一,參見圖1~3,鎖緊單元包括多個(gè)定位鎖孔8、兩連接鎖孔(未標(biāo)識)和兩鎖柱9;多個(gè)定位鎖孔8沿底座2長度方向間隔排列;兩連接鎖孔對應(yīng)設(shè)置于兩測量盒5上,能隨測量盒5的移動(dòng)與定位鎖孔8的位置正對;兩鎖柱9均呈T形,分別插設(shè)于兩連接鎖孔及與連接鎖孔正對的定位鎖孔8內(nèi)。定位鎖孔8可設(shè)置在底座2上任意滿足安裝要求的位置。
待兩測量盒5之間的距離調(diào)整到合適位置并夾緊待測標(biāo)本11時(shí),微調(diào)上述兩測量盒5及夾持于兩測量盒5之間的待測標(biāo)本11,使得位于兩測量盒5上的連接鎖孔與定位鎖孔8正對,并將鎖柱分別插入連接鎖孔與定位鎖孔8中,將測量盒5固定在底座2上,實(shí)現(xiàn)對待測標(biāo)本11的固定。
進(jìn)一步地,參見圖1~3,定位鎖孔8設(shè)置在底座的中間部位;鎖緊單元包括兩連接片4,兩連接片4分別設(shè)置于兩測量盒5上且遠(yuǎn)離測量盒開口的一端,并相對測量盒5向遠(yuǎn)離開口的方向懸伸,連接鎖孔設(shè)置于連接片4上。從中間部位固定測量盒5與底座2,受力平衡,穩(wěn)定性較高。
作為鎖緊單元的優(yōu)選實(shí)施方式二,鎖緊單元包括至少兩根彈簧(圖未示),彈簧分別連接在兩測量盒5的兩側(cè),彈簧其中一端固定在一個(gè)測量盒5上,另一端通過掛鉤掛接在另一測量盒5上;或者彈簧的兩端分別掛接在兩個(gè)測量盒5上。此外彈簧與測量盒5的可拆卸連接不限于掛接,還可以插接或通過螺栓組件連接等。這種方式通過彈簧將兩測量盒5之間的位置固定,從而實(shí)現(xiàn)了對待測標(biāo)本11的固定。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。