專利名稱：一種巖(礦)石標(biāo)本的電性測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利屬于地球物理學(xué)中的巖石物理學(xué)領(lǐng)域，涉及一種巖(礦)石標(biāo)本的電性測量裝置，特別涉及一種鉆孔或地面采樣標(biāo)本的電性測量裝置。
背景技術(shù)：
巖(礦)石電性特性是勘探數(shù)據(jù)、地層信息和地質(zhì)異常體三位一體聯(lián)系的紐帶，也是電法勘探實(shí)測數(shù)據(jù)處理解釋的依據(jù)。測量巖石標(biāo)本電性方法主要有野外露頭小四極、室內(nèi)標(biāo)本測量以及地球物理測井，但是由于野外露頭比較少以及地球物理測井影響因素多。室內(nèi)標(biāo)本測量成為了解巖石電性特征的主要方法。一般將采集地面或鉆孔巖石標(biāo)本切割成規(guī)則正六面體或圓柱體，然后浸泡、晾干后使用電阻率儀器或者其他電法儀器采用二極或者四極裝置進(jìn)行測量。四極裝置操作相對比較麻煩，在測量電極兩端時，又難于找到測量其準(zhǔn)確位置，而且受巖石結(jié)構(gòu)影響巨大；二極裝置操作簡便，但是由于測量和供電電極共用存在“過電位”影響，容易造成測量不準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述巖(礦)石標(biāo)本的二極和四極裝置中現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，將二極裝置的測量和供電電極分離；提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、小巧、使用方便、可操作性等特點(diǎn)的巖(礦)石標(biāo)本的電性測量裝置。本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案是它包括兩個Cu-CuSO4不極化電極、絕緣螺桿和測量儀器，所述Cu-CuSO4不極化電極的結(jié)構(gòu)為測量標(biāo)本架，兩個測量標(biāo)本架之間通過至少三根絕緣螺桿連接，其中至少一根設(shè)有刻度，兩個測量標(biāo)本架的接收電極端位置相向；測量時，兩個測量標(biāo)本架的接收電極端分別通過標(biāo)本耦合物與被測標(biāo)本固定連接。優(yōu)選所述測量標(biāo)本架包括底座、供電支架和測量支架，所述的供電支架和測量支架中部對應(yīng)位置上設(shè)有凹槽，供電電極通過凹槽與供電支架連接，供電電極的電極接觸桿從供電支架上的小孔中穿出，接收電極通過另一凹槽與測量支架連接，接收電極的電極接觸桿從測量支架上的小孔中穿出，盛液導(dǎo)電管兩端及兩端的密封線圈與兩邊的供電電極及供電支架和接收電極及測量支架之間密封連接，所述供電支架和測量支架分別與底座的兩側(cè)連接。所述盛液導(dǎo)電管中盛滿飽和硫酸銅溶液，封閉盛液導(dǎo)電管的開口后盛液導(dǎo)電管柱體內(nèi)不留空隙，所述盛液導(dǎo)電管上端設(shè)有開口和口塞，下端設(shè)有水閥。能夠方便快捷的注入和放出飽和硫酸銅溶液。所述標(biāo)本耦合物為飽和硫酸銅浸泡后的脫脂海綿或加入飽和硫酸銅溶液揉成的面團(tuán)。所述的接收電極為紫銅材質(zhì)，能夠和盛液導(dǎo)電管中飽和硫酸銅溶液及標(biāo)本耦合物形成Cu-CuSO4不極化電極,消除激電影響。所述的供電支架和測量支架的上端各水平設(shè)有兩個螺桿接口，下端各設(shè)有一個螺桿接口，供電支架和測量支架上設(shè)有的螺桿接口水平位置一一對應(yīng)，三根絕緣螺桿分別與兩個測量標(biāo)本架上的供電支架和測量支架上的對應(yīng)螺桿接口連接，位于下端的一根絕緣螺桿設(shè)有刻度。所述底座上設(shè)有一個凹槽，該凹槽槽口與上方的水閥閥口位置對應(yīng)。能夠收集實(shí)驗(yàn)過程中流出的硫酸銅溶液，避免污染環(huán)境。所述一對測量標(biāo)本架中至少一支測量標(biāo)本架下方與滑軌滑動連接。測量時安裝移動方便。本發(fā)明的特點(diǎn)是
1.結(jié)合二極裝置和四極裝置的優(yōu)點(diǎn)，將二極裝置的測量電極和供電電極分離消除“過電位”的影響；
2.通過盛液導(dǎo)電管6注入飽和硫酸銅溶液和測量電極兩面形成Cu-CuSO4不極化面消除激電效應(yīng)；·
3.利用一個固定塑料桿能夠自由調(diào)整零點(diǎn)坐標(biāo)，讀取被測標(biāo)本的長度；
4.該裝置能夠用于巖(礦)石標(biāo)本電阻率、極化率、充電率、復(fù)電阻率、相位等各種電性參數(shù)測量。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例I的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例I的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例I的測量裝置及測量示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明通過下面的實(shí)施例可以對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，然而，本發(fā)明的范圍并不限于下述實(shí)施例。實(shí)施例I
I.巖(礦)石電性的測量標(biāo)本架I的組裝
如圖1、2所示巖(礦)石電性的測量標(biāo)本架I包括底座3、供電支架4、測量支架5、盛液導(dǎo)電管6、供電電極7和接收電極8。將供電電極7和接收電極8分別安置在供電支架4和測量支架5對應(yīng)的凹槽上，并且供電電極7和接收電極8的電極接觸桿分別從對應(yīng)的供電支架4和測量支架5上小孔中穿出；在電極凹槽內(nèi)分別放入封線線圈，然后將盛液導(dǎo)電管6安置在供電支架4和測量支架5上電極端凹槽內(nèi)，用周圍四個螺絲固定使之密封；最后將其放在底座3上，并且用螺絲固定加固。檢查各個接觸部分密封性，尤其在電極、盛液導(dǎo)電管和支架之間。然后閉上盛液導(dǎo)電管6下端水閥，在上端開口處注入飽和硫酸銅溶液使其整個盛液導(dǎo)電管6圓柱體內(nèi)不留空隙，然后用木塞塞緊。用干燥的布或紙擦干巖(礦)石電性的測量標(biāo)本架表面。2.巖(礦)石電性測量裝置的組裝
如圖3所示巖(礦)石標(biāo)本電性測量裝置它包括一對巖(礦)石電性的測量標(biāo)本架1，三根絕緣螺桿2 (其中一根帶有刻度)，絕緣螺桿為塑料固定螺桿，標(biāo)本耦合物9，被測標(biāo)本10，測量儀器11。根據(jù)前面說明組裝一對巖(礦)石電性的測量標(biāo)本架1，然后分別在測量支架另一端放入標(biāo)本耦合物(飽和硫酸銅浸泡后的脫脂海綿或飽和加入飽和硫酸銅溶液揉成的面團(tuán))；如圖3所示將切割后的巖(礦)石標(biāo)本通過三根絕緣螺桿2和一對測量標(biāo)本架I固定，并且將有坐標(biāo)螺桿零點(diǎn)刻度調(diào)整到被測標(biāo)本10—端位置。讀取和記錄標(biāo)本的長度，選擇屏蔽線安置如圖3所示連接到測量儀器上，兩個供電電極7通過屏蔽線與測量儀器11上的A、B端連接，兩個接收電極8通過屏蔽線與測量儀器11上的M、N端連接。然后測量需要測量的對應(yīng)參數(shù)并記錄。其它實(shí)施例中所述一對測量標(biāo)本架I中至少一支測量標(biāo)本架下方與滑軌滑動連接。主要是考慮測量時安裝移動方便。3.巖(礦)石標(biāo)本電性測量操作步驟
①巖(礦)石標(biāo)本切割。采用石材切割機(jī)將地面或者鉆孔巖(礦)石標(biāo)本切割成規(guī)則形體，一般為圓柱體或長方體，必須保證橫切面光滑和完整。
②巖(礦)石標(biāo)本浸泡和晾干。為了盡可能模擬標(biāo)本自然中的賦存狀態(tài)，首先浸泡被測巖(礦)石標(biāo)本12小時以上，然后晾干f 3小時，必須保證標(biāo)本表面干燥。③巖(礦)石標(biāo)本編號及測量。將每個標(biāo)本進(jìn)行編號，并且測量和記錄其橫切面積及長度。④配置飽和硫酸銅溶液及標(biāo)本耦合物制作。飽和硫酸銅溶液在盛液導(dǎo)電管和標(biāo)本耦合物中都要采用。用容器盛一杯蒸餾水，然后加入硫酸銅晶體不斷攪拌直至飽和(底部還有少量硫酸銅晶體)。⑤巖(礦)石電性測量裝置的組裝(見上面說明)。將被測標(biāo)本安置測量裝置上，并且用屏蔽線連接至測量儀器相應(yīng)接線柱上。⑥裝置檢查。檢查測量裝置干燥與否，接線是否正確。⑦測量與記錄。調(diào)試儀器，采用相應(yīng)儀器測量并記錄相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種巖(礦)石標(biāo)本的電性測量裝置，它包括兩個Cu-CuSO4不極化電極、絕緣螺桿(2)和測量儀器(11)，其特征在于所述Cu-CuSO4不極化電極的結(jié)構(gòu)為測量標(biāo)本架(1)，兩個測量標(biāo)本架(I)之間通過至少三根絕緣螺桿(2)連接，其中至少一根設(shè)有刻度，兩個測量標(biāo)本架(I)的接收電極端位置相向；測量時，兩個測量標(biāo)本架(I)的接收電極端分別通過標(biāo)本耦合物(9)與被測標(biāo)本(10)固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種巖(礦)石標(biāo)本的電性測量裝置，其特征在于所述測量標(biāo)本架(I)包括底座(3 )、供電支架(4)和測量支架(5 )，所述的供電支架(4)和測量支架(5 )中部對應(yīng)位置上設(shè)有凹槽，供電電極(7)通過凹槽與供電支架(4)連接，供電電極(7)的電極接觸桿從供電支架(4)上的小孔中穿出，接收電極(8)通過另一凹槽與測量支架(5)連接，接收電極(8)的電極接觸桿從測量支架(5)上的小孔中穿出，盛液導(dǎo)電管(6)兩端及兩端的密封線圈與兩邊的供電電極(7)及供電支架(4)和接收電極(8)及測量支架(5)之間密封連接，所述供電支架(4)和測量支架(5)分別與底座(3)的兩側(cè)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種巖(礦)石標(biāo)本的電性測量裝置，其特征在于所述盛液導(dǎo)電管(6)中盛滿飽和硫酸銅溶液，封閉盛液導(dǎo)電管(6)的開口后盛液導(dǎo)電管(6)柱體內(nèi)不留空隙，所述盛液導(dǎo)電管(6)上端設(shè)有開口和口塞，下端設(shè)有水閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種巖(礦)石標(biāo)本的電性測量裝置，其特征在于所述標(biāo)本耦合物(9)為飽和硫酸銅浸泡后的脫脂海綿或加入飽和硫酸銅溶液揉成的面團(tuán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種巖(礦)石標(biāo)本的電性測量裝置，其特征在于所述的供電支架(4)和測量支架(5)的上端各水平設(shè)有兩個螺桿接口，下端各設(shè)有一個螺桿接口，供電支架(4)和測量支架(5)上設(shè)有的螺桿接口水平位置一一對應(yīng)，三根絕緣螺桿(2)分別與兩個測量標(biāo)本架(I)上的供電支架(4)和測量支架(5)上的對應(yīng)螺桿接口連接，位于下端的一根絕緣螺桿(2 )設(shè)有刻度。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種巖(礦)石標(biāo)本的電性測量裝置，其特征在于所述底座(3 )上設(shè)有一個凹槽，該凹槽槽口與上方的水閥閥口位置對應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種巖(礦)石標(biāo)本的電性測量裝置，其特征在于所述一對測量標(biāo)本架(I)中至少一支測量標(biāo)本架下方與滑軌滑動連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種巖(礦)石標(biāo)本的電性測量裝置，它包括兩個Cu-CuSO4不極化電極、絕緣螺桿(2)和測量儀器(11)，所述Cu-CuSO4不極化電極的結(jié)構(gòu)為測量標(biāo)本架(1)，兩個測量標(biāo)本架(1)之間通過至少三根絕緣螺桿(2)連接，其中至少一根設(shè)有刻度，兩個測量標(biāo)本架(1)的接收電極端位置相向；測量時，兩個測量標(biāo)本架(1)的接收電極端分別通過標(biāo)本耦合物(9)與被測標(biāo)本(10)固定連接。本發(fā)明能消除二極裝置產(chǎn)生“過電位”的影響；通過盛液導(dǎo)電管(6)注入飽和硫酸銅溶液和測量電極兩面形成Cu-CuSO4不極化面消除激電效應(yīng)；能讀取被測標(biāo)本的長度；該裝置能夠用于巖(礦)石標(biāo)本電阻率、極化率、充電率、復(fù)電阻率、相位等各種電性參數(shù)測量。
文檔編號G01R31/00GK102944799SQ20121049996
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者鄧居智, 陳輝, 劉慶成, 張志勇, 郭猛猛 申請人:東華理工大學(xué)