專利名稱：一種微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極及應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能集成電極及應(yīng)用方法，尤其涉及一種微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極及應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，電阻率探測(cè)、激發(fā)極化探測(cè)在隧道、礦山、邊坡、大壩等巖石工程的地質(zhì)勘查、質(zhì)量檢查、災(zāi)害調(diào)查、環(huán)境評(píng)價(jià)等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大。與其他領(lǐng)域的探測(cè)相比，巖石工程的電法探測(cè)中存在一些特殊問(wèn)題，給電阻率與激發(fā)極化探測(cè)提出了新的技術(shù)要求。在高密度電阻率和高密度激發(fā)極化探測(cè)中，測(cè)點(diǎn)高達(dá)幾十個(gè)甚至上百個(gè)，由于巖石較為堅(jiān)硬，且導(dǎo)電性較差，需要針對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)鉆孔，然后將電極放入孔中并放入泥漿等導(dǎo)電材料，以實(shí)現(xiàn)電極與巖石之間的良好耦合。特別是對(duì)于高密度激發(fā)極化方法，需要在每個(gè)測(cè)點(diǎn)同時(shí)布置兩根電極，即金屬供電電極和不極化測(cè)量電極，需要鉆取兩個(gè)孔，再加上灌注泥漿等耦合材料，其工作量更大，耗時(shí)更長(zhǎng)，同時(shí)因?yàn)槁{等原因，耦合效果往往不佳，需要在探測(cè)過(guò)程中不斷的對(duì)電極進(jìn)行檢查和維護(hù)。在巖石工程的電阻率與激發(fā)極化探測(cè)中，鉆孔與電極布置的時(shí)間占到總工作時(shí)間的百分之六十以上，研制一種無(wú)須鉆孔、易于布置、智能化與集成化程度高的新型電極具有重要意義。在巖石工程的電阻率與激發(fā)極化探測(cè)中，傳統(tǒng)的電極存在如下問(wèn)題(I)巖體上布置電極需專門(mén)鉆孔，耗時(shí)長(zhǎng)，工作量大，耦合效果不理想，需要提出一種無(wú)須鉆孔且能夠耦合良好、固定牢固的電極結(jié)構(gòu)型式；(2)對(duì)于高密度激發(fā)極化法，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)需要布置兩根電極，即金屬供電電極和不極化供電電極，工作效率較低，需要設(shè)計(jì)一種將金屬電極和不極化電極集成一體的新型電極及其對(duì)應(yīng)的快速選擇與切換控制裝置；(3)傳統(tǒng)電極需要通過(guò)導(dǎo)線連接主機(jī)才能檢測(cè)電壓信號(hào)，只能依次串行測(cè)量，效率較低，需要提出一種在電極端實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)檢測(cè)和傳輸?shù)难b置，可以多個(gè)電極同時(shí)檢測(cè)、并行采集，提高采集效率。為此，本發(fā)明提出了一種微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極，無(wú)需鉆孔，能夠與巖體實(shí)現(xiàn)牢固固定與良好耦合，且將不極化電極與金屬電極集成一體，具有不極化電極與金屬電極快速切換以及測(cè)量通信功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提供一種微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極及應(yīng)用方法，它具有可在金屬電極與不極化電極間快速切換、易于巖體面布置、且在電極端可檢測(cè)電壓并輸出數(shù)字信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種微型雙極快切無(wú)損巖石稱合智能集成電極，它包括主支架結(jié)構(gòu)，所述主支架結(jié)構(gòu)的下緣與固定端結(jié)構(gòu)連接，主支架結(jié)構(gòu)上端設(shè)有控制器封裝蓋，控制器封裝蓋上固定不極化電極桿和金屬電極桿，控制器封裝蓋內(nèi)封裝電極控制器，所述固定端結(jié)構(gòu)設(shè)有粘合層，主支架結(jié)構(gòu)內(nèi)由絕緣隔板分割成兩個(gè)獨(dú)立的電極倉(cāng)，分別放置金屬電極和不極化電極，電極倉(cāng)內(nèi)還填充有電極巖體耦合材料，電極控制器與電極連接并與主機(jī)通信。所述主支架結(jié)構(gòu)為“喇叭狀”主支架結(jié)構(gòu)，“喇叭狀”主支架結(jié)構(gòu)的下緣與固定端結(jié)構(gòu)連接，所述“喇叭狀”主支架結(jié)構(gòu)上端設(shè)有控制器封裝蓋，所述主支架結(jié)構(gòu)的“喇叭狀”腔體由絕緣隔板分割成兩個(gè)獨(dú)立的電極倉(cāng)。所述控制器封裝蓋通過(guò)管縫絲扣結(jié)構(gòu)將金屬電極桿與不極化電極桿聯(lián)結(jié)固定在“喇叭狀”主支架結(jié)構(gòu)，并將電極引出線透過(guò)預(yù)留孔接入電機(jī)控制器。所述固定端結(jié)構(gòu)包括工字骨架，工字骨架一面工字槽填充粘合層，另一面工字槽內(nèi)插接主支架結(jié)構(gòu)的邊沿。所述電極控制器包括電極切換測(cè)壓電路和處理器，所述電極切換測(cè)壓電路與處理器連接，處理器配有供電的電源，所述電極控制器的處理器接收主機(jī)“供電”或“測(cè)量”指令，發(fā)出信號(hào)使電極切換測(cè)壓電路選擇金屬電極或不極化電極通路，處理器將采集到的電壓數(shù)字信號(hào)輸送主機(jī)。所述電極切換測(cè)壓電路包括電極控制繼電器、逐次逼近寄存器SAR和輸出緩沖器，所述電極控制繼電器、逐次逼近寄存器SAR均與處理器連接，所述逐次逼近寄存器SAR與D/A轉(zhuǎn)換器和輸出緩沖器連接，D/A轉(zhuǎn)換器與比較器負(fù)極輸入端連接，比較器正極輸入端輸入被測(cè)電壓模擬量。所述電極巖體耦合材料是由74%的金屬銀粉、17%環(huán)氧樹(shù)脂、9%固化劑攪拌均勻后(均為質(zhì)量份數(shù))，填滿倉(cāng)體固化后制成，所述環(huán)氧樹(shù)脂為酚醛環(huán)氧樹(shù)脂，所述固化劑為YJG2015FST改性胺環(huán)氧樹(shù)脂低溫固化劑。所述粘合劑涂層為固體粘合劑，固體粘合劑由重磚粘膠泥、高標(biāo)號(hào)水泥合理配比而成，重磚粘膠泥、高標(biāo)號(hào)水泥配比為67:33 (質(zhì)量比)，所述重磚粘膠泥為杭州固百特建材廠生產(chǎn)的GBT401粘膠泥，所述高標(biāo)號(hào)水泥為p. 0-42. 5r水泥。所述電極控制繼電器包括控制金屬電極桿通路的金屬電極控制繼電器和控制不極化電極桿通路的不極化電極控制繼電器。所述主支架結(jié)構(gòu)及絕緣隔板為絕緣PVC材料注塑一體成型?；谖⑿碗p極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極的應(yīng)用方法，具體步驟為
步驟一將電極主支架結(jié)構(gòu)邊沿插入固定端結(jié)構(gòu)槽內(nèi)固定；
步驟二 對(duì)巖石表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)那逑闯遥?br> 步驟三在固定端結(jié)構(gòu)的另一面涂抹粘合劑涂層，調(diào)節(jié)電極桿長(zhǎng)度，適量補(bǔ)充電極倉(cāng)的耦合材料；
步驟四將電極固定于巖體表面；
步驟五電極控制器根據(jù)主機(jī)供電或接收指令，分別對(duì)應(yīng)選擇金屬電極或不極化電極進(jìn)行工作。所述步驟五的具體步驟為
(5-1)電極控制器的處理器接收主機(jī)“供電”或“測(cè)量”指令，指令電極切換電路選擇電極桿；
(5-2)當(dāng)處于“供電”狀態(tài)時(shí)，處理器指令金屬電極控制繼電器閉合，不極化電極控制繼電器器斷開(kāi)，金屬電極桿向巖體進(jìn)行供電；
(5-3)當(dāng)處于“測(cè)量”狀態(tài)時(shí)，處理器指令金屬電極控制繼電器斷開(kāi)，不極化電極控制繼電器閉合，不極化電極桿測(cè)量工作，被測(cè)模擬電壓Ux進(jìn)入比較器，同時(shí)處理器指令逐次逼近寄存器，將逐次逼近寄存器SAR中遞減的各級(jí)基準(zhǔn)電壓Urefn依次逐一送入D/A轉(zhuǎn)換器，得到Urefn相應(yīng)的模擬值，然后送至比較器與被測(cè)電壓Ux逐一進(jìn)行比較并反饋處理器調(diào)整基準(zhǔn)電壓Urefn ;當(dāng)比較器中被測(cè)模擬電壓Ux等于基準(zhǔn)電壓Urefx相應(yīng)的模擬值時(shí),處理器指令輸出緩沖器將逐次逼近寄存器SAR傳入值Urefx送出，得到此時(shí)的基準(zhǔn)電壓Urefn輸出值Urefx，即得到被測(cè)模擬電壓Ux的數(shù)字電壓值。本發(fā)明的有益效果
(I)本發(fā)明提出了一種微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極，無(wú)需鉆孔且能夠與巖體實(shí)現(xiàn)牢固固定與良好耦合，將不極化電極與金屬電極集成一體，且具有不極化電極與金屬電極快速切換以及測(cè)量通信功能，使得巖石工程中電阻率探測(cè)與激發(fā)極化探測(cè)的工作效率提高一倍以上。(2)本發(fā)明提出了一種環(huán)形固定端結(jié)構(gòu)，無(wú)需鉆孔，將整個(gè)電極黏貼固定在巖石表面，并采用了柔性導(dǎo)電材料實(shí)現(xiàn)了電極與巖石的良好耦合，不僅大大節(jié)約了探測(cè)時(shí)間，而且改善了耦合效果，為獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)提供了保障。(3)本發(fā)明將不極化測(cè)量電極和金屬供電電極集成一體，可通過(guò)電極切換電路實(shí)現(xiàn)金屬電極和不極化電極的切換，解決了傳統(tǒng)探測(cè)方法中金屬電極與不極化電極分體測(cè)量、效率低下和便攜性差的問(wèn)題。(4)本發(fā)明在電極端實(shí)現(xiàn)了電壓信號(hào)的采集檢測(cè)，多個(gè)電極可同時(shí)檢測(cè)和采集，并行傳輸?shù)街鳈C(jī)，改變了傳統(tǒng)電極依次串行測(cè)量而導(dǎo)致的效率較低下的問(wèn)題。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖的正視 圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖的A-A剖面 圖4為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖的B-B剖面 圖5為工字骨架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖1 ;
圖6為工字骨架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖1I ；
圖7為管縫絲扣結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意 圖8為管縫絲扣結(jié)構(gòu)局部放大 圖9為電極控制器組成框 圖10為電極切換測(cè)壓電路框圖。其中，1.主支架結(jié)構(gòu)，2.不極化電極桿，3.金屬電極桿，4.管縫絲扣結(jié)構(gòu)，5.電極控制器，6.控制器封裝蓋,7.電極倉(cāng),8.電極巖體稱合材料,9.固定端結(jié)構(gòu)，10.粘合劑涂層，11.處理器，12.主機(jī)，13.電極切換測(cè)壓電路，14.電源。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極的主支架結(jié)構(gòu)I上裝有I個(gè)不極化電極桿2，和I個(gè)金屬電極桿3。安裝或更換電極桿時(shí)，將控制器封裝蓋6上圖7、圖8所示的管縫絲扣結(jié)構(gòu)4螺帽旋松管縫打開(kāi)，拔出舊電極桿，將新電極桿插入，將電極桿引出線與控制器封裝蓋6中的電極控制器5相連，旋緊螺帽固定；當(dāng)根據(jù)巖體表面耦合條件須調(diào)整電極桿長(zhǎng)度時(shí)參照上述操作即可。在巖體上布置本發(fā)明時(shí)，預(yù)先調(diào)整好電極倉(cāng)7中的電極桿，其后，在電極倉(cāng)7內(nèi)填充好用于電極桿與巖體接觸面耦合的柔性固體電極巖體耦合材料8。為了進(jìn)一步提高耦合效果，在實(shí)施探測(cè)時(shí)可對(duì)對(duì)電極粘結(jié)處的巖石表面進(jìn)行清洗，并涂抹導(dǎo)電性良好的鹽水。電極巖體耦合材料8是由金屬銀粉、環(huán)氧樹(shù)脂、溶劑、固化劑攪拌均勻后，填滿倉(cāng)體固化后制成。填充電極巖體耦合材料8的電極倉(cāng)7增大了電極桿與巖體的接觸面積，提供了更好的耦合條件；同時(shí)，不同電極桿使用獨(dú)立的絕緣PVC材料構(gòu)成的電極倉(cāng)7提高了工作的可靠性與安全性，所述控制器封裝蓋6通過(guò)管縫絲扣結(jié)構(gòu)4將金屬電極桿3與不極化電極桿2聯(lián)結(jié)固定在“喇叭狀”的主支架結(jié)構(gòu)1，并將電極桿引出線透過(guò)預(yù)留孔接入電極控制器5，如圖7所示為管縫絲扣結(jié)構(gòu)4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為管縫絲扣結(jié)構(gòu)4局部放大圖。圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖的正視圖；圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖的A-A剖面圖；圖4為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖的B-B剖面 如圖5、圖6所示，固定端結(jié)構(gòu)9中環(huán)形工字骨架的工字槽卡住“喇叭狀”的主支架結(jié)構(gòu)I的“喇叭口”邊沿固定后，另一面粘合劑涂層10將集成電極整體固定于巖體表面。在粘合之前，可對(duì)巖石表明進(jìn)行適當(dāng)清洗，清除灰塵，以提高粘結(jié)效果，增加牢固程度。粘合劑涂層10為固體粘合劑，固體粘合劑由重磚粘膠泥、高標(biāo)號(hào)水泥及細(xì)滑料合理配比而成。所述電極巖體耦合材料是由74%的金屬銀粉、17%環(huán)氧樹(shù)脂、9%固化劑攪拌均勻后(均為質(zhì)量份數(shù))，填滿倉(cāng)體固化后制成，所述環(huán)氧樹(shù)脂為酚醛環(huán)氧樹(shù)脂，所述固化劑為YJG2015FST改性胺環(huán)氧樹(shù)脂低溫固化劑。所述粘合劑涂層為固體粘合劑，固體粘合劑由重磚粘膠泥、高標(biāo)號(hào)水泥合理配比而成，重磚粘膠泥、高標(biāo)號(hào)水泥配比為67:33 (質(zhì)量比)，所述重磚粘膠泥為杭州固百特建材廠生產(chǎn)的GBT401粘膠泥，所述高標(biāo)號(hào)水泥為p. 0-42. 5r水泥。如圖9所述，所述電極控制器5包括電極切換測(cè)壓電路13和處理器11，所述電極切換測(cè)壓電路13與處理器11連接，處理器11配有供電的電源14，所述電極控制器5的處理器11接收主機(jī)12 “供電”或“測(cè)量”指令，發(fā)出信號(hào)使電極切換測(cè)壓電路13選擇金屬電極或不極化電極通路，處理器11將采集到的電壓數(shù)字信號(hào)輸送主機(jī)12，所述處理器11為單片機(jī)或DSP處理器。如圖10所示，本發(fā)明在工作時(shí)，電極控制器5接收主機(jī)12指令后由處理器11控制電極控制繼電器關(guān)合狀態(tài)，切換不極化電極桿2或金屬電極桿3，當(dāng)用于測(cè)量的不極化電極桿2工作時(shí)，被測(cè)模擬電壓Ux進(jìn)入比較器，同時(shí)處理器指令逐次逼近寄存器，將逐次逼近寄存器SAR中遞減的各級(jí)基準(zhǔn)電壓Urefn依次逐一送入D/A轉(zhuǎn)換器，得到Urefn相應(yīng)的模擬值，然后送至比較器與被測(cè)電壓Ux逐一進(jìn)行比較并反饋處理器調(diào)整基準(zhǔn)電壓Urefn。當(dāng)比較器中被測(cè)模擬電壓Ux等于基準(zhǔn)電壓Urefx相應(yīng)的模擬值時(shí)，處理器指令輸出緩沖器將逐次逼近寄存器SAR傳入值Urefx送出，得到此時(shí)的基準(zhǔn)電壓Urefn輸出值Urefx，即得到被測(cè)模擬電壓Ux的數(shù)字電壓值。所述電極控制繼電器包括控制金屬電極桿通路的金屬電極控制繼電器和控制不極化電極桿通路的不極化電極控制繼電器。
基于微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極的應(yīng)用方法，具體步驟為
步驟一將電極的主支架結(jié)構(gòu)I邊沿插入固定端結(jié)構(gòu)9的工字槽內(nèi)固定；
步驟二 對(duì)巖石表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)那逑闯遥?br> 步驟三在固定端結(jié)構(gòu)9的另一面涂抹粘合劑涂層10，調(diào)節(jié)電極桿長(zhǎng)度，適量補(bǔ)充電極倉(cāng)的電極巖體耦合材料8;
步驟四將電極桿固定于巖體表面；
步驟五電極控制器5根據(jù)主機(jī)12供電或接收指令，分別對(duì)應(yīng)選擇金屬電極桿3或不極化電極桿2進(jìn)行工作。所述步驟五的具體步驟為
(5-1)電極控制器5的處理器11接收主機(jī)12 “供電”或“測(cè)量”指令，指令電極切換電路12選擇電極桿；
(5-2)當(dāng)處于“供電”狀態(tài)時(shí)，處理器11指令金屬電極控制繼電器閉合，不極化電極控制繼電器器斷開(kāi)，金屬電極桿3向巖體進(jìn)行供電；
(5-3)當(dāng)處于“測(cè)量”狀態(tài)時(shí)，處理器11指令金屬電極控制繼電器斷開(kāi)，不極化電極控制繼電器閉合，不極化電極桿2測(cè)量工作，，被測(cè)模擬電壓Ux進(jìn)入比較器，同時(shí)處理器11指令逐次逼近寄存器，將逐次逼近寄存器SAR中遞減的各級(jí)基準(zhǔn)電壓Urefn依次逐一送入D/A轉(zhuǎn)換器，得到Urefn相應(yīng)的模擬值，然后送至比較器與被測(cè)電壓Ux逐一進(jìn)行比較并反饋處理器調(diào)整基準(zhǔn)電壓Urefn ;當(dāng)比較器中被測(cè)模擬電壓Ux等于基準(zhǔn)電壓Urefx相應(yīng)的模擬值時(shí)，處理器11指令輸出緩沖器將逐次逼近寄存器SAR傳入值Urefx送出，得到此時(shí)的基準(zhǔn)電壓Urefn輸出值Urefx，即得到被測(cè)模擬電壓Ux的數(shù)字電壓值。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極，其特征是，它包括主支架結(jié)構(gòu)，所述主支架結(jié)構(gòu)的下緣與固定端結(jié)構(gòu)連接，主支架結(jié)構(gòu)上端設(shè)有控制器封裝蓋，控制器封裝蓋上固定不極化電極桿和金屬電極桿，控制器封裝蓋內(nèi)封裝電極控制器，所述固定端結(jié)構(gòu)設(shè)有粘合層，主支架結(jié)構(gòu)內(nèi)由絕緣隔板分割成兩個(gè)獨(dú)立的電極倉(cāng)，一個(gè)電極倉(cāng)內(nèi)放置不極化電極，另一個(gè)電極倉(cāng)內(nèi)放置金屬電極，電極倉(cāng)內(nèi)還填充有電極巖體I禹合材料，電極控制器與電極連接。
2.如權(quán)利要求1所述微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極，其特征是，所述主支架結(jié)構(gòu)為“喇叭狀”主支架結(jié)構(gòu)，“喇叭狀”主支架結(jié)構(gòu)的喇叭大口與固定端結(jié)構(gòu)連接，所述“喇叭狀”主支架結(jié)構(gòu)的喇叭小口與控制器封裝蓋連接，所述“喇叭狀”主支架結(jié)構(gòu)的喇叭大口內(nèi)由絕緣隔板分割成兩個(gè)獨(dú)立的電極倉(cāng)。
3.如權(quán)利要求1所述微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極，其特征是，所述控制器封裝蓋通過(guò)管縫絲扣結(jié)構(gòu)將金屬電極桿與不極化電極桿聯(lián)結(jié)固定在“喇叭狀”主支架結(jié)構(gòu)，并將電極引出線透過(guò)預(yù)留孔接入電機(jī)控制器。
4.如權(quán)利要求1所述微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極，其特征是，所述固定端結(jié)構(gòu)包括工字骨架，工字骨架一面工字槽填充粘合層，另一面工字槽內(nèi)插接主支架結(jié)構(gòu)的邊沿。
5.如權(quán)利要求1所述微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極，其特征是，所述電極控制器包括電極切換測(cè)壓電路和處理器，所述電極切換測(cè)壓電路與處理器連接，處理器配有供電的電源，所述電極控制器的處理器接收主機(jī)“供電”或“測(cè)量”指令，發(fā)出信號(hào)使電極切換測(cè)壓電路選擇金屬電極或不極化電極通路，處理器將采集到的電壓數(shù)字信號(hào)輸送主機(jī)。
6.如權(quán)利要求5所述微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極，其特征是，所述電極切換測(cè)壓電路包括電極控制繼電器、逐次逼近寄存器SAR和輸出緩沖器，所述電極控制繼電器、逐次逼近寄存器SAR均與處理器連接，所述逐次逼近寄存器SAR與D/A轉(zhuǎn)換器和輸出緩沖器連接，D/A轉(zhuǎn)換器與比較器負(fù)極輸入端連接，比較器正極輸入端輸入被測(cè)電壓模擬量。
7.如權(quán)利要求1所述微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極，其特征是，所述主支架結(jié)構(gòu)及絕緣隔板為絕緣PVC材料注塑一體成型。
8.一種基于權(quán)利要求1所述的微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極的應(yīng)用方法，其特征是，具體步驟為 步驟一將電極主支架結(jié)構(gòu)邊沿插入固定端結(jié)構(gòu)槽內(nèi)固定； 步驟二 對(duì)巖石表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)那逑闯遥? 步驟三在固定端結(jié)構(gòu)的另一面涂抹粘合劑涂層，調(diào)節(jié)電極桿長(zhǎng)度，適量補(bǔ)充電極倉(cāng)的耦合材料； 步驟四將電極固定于巖體表面； 步驟五電極控制器根據(jù)主機(jī)供電或接收指令，分別對(duì)應(yīng)選擇金屬電極或不極化電極進(jìn)行工作。
9.如權(quán)利要求9所述微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極的應(yīng)用方法，其特征是，所述步驟五的具體步驟為(5-1)電極控制器的處理器接收主機(jī)“供電”或“測(cè)量”指令，指令電極切換電路選擇電極桿； (5-2)當(dāng)處于“供電”狀態(tài)時(shí)，處理器指令金屬電極控制繼電器閉合，不極化電極控制繼電器器斷開(kāi)，金屬電極桿向巖體進(jìn)行供電； (5-3)當(dāng)處于“測(cè)量”狀態(tài)時(shí)，處理器指令金屬電極控制繼電器斷開(kāi)，不極化電極控制繼電器閉合，不極化電極桿測(cè)量工作，，被測(cè)模擬電壓Ux進(jìn)入比較器，同時(shí)處理器指令逐次逼近寄存器，將逐次逼近寄存器SAR中遞減的各級(jí)基準(zhǔn)電壓Urefn依次逐一送入D/A轉(zhuǎn)換器，得到Urefn相應(yīng)的模擬值，然后送至比較器與被測(cè)電壓Ux逐一進(jìn)行比較并反饋處理器調(diào)整基準(zhǔn)電壓Urefn ;當(dāng)比較器中被測(cè)模擬電壓Ux等于基準(zhǔn)電壓Urefx相應(yīng)的模擬值時(shí),處理器指令輸出緩沖器將逐次逼近寄存器SAR傳入值Urefx送出，得到此時(shí)的基準(zhǔn)電壓Urefn輸出值Urefx，即得到被測(cè)模擬電壓Ux的數(shù)字電壓值。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種微型雙極快切無(wú)損巖石耦合智能集成電極，它包括主支架結(jié)構(gòu)，所述主支架結(jié)構(gòu)與固定端結(jié)構(gòu)連接，所述主支架結(jié)構(gòu)的喇叭小口與控制器封裝蓋連接，控制器封裝蓋上端固定不極化電極桿和金屬電極桿，控制器封裝蓋內(nèi)封裝電極控制器，所述固定端結(jié)構(gòu)設(shè)有粘合劑涂層，主支架結(jié)構(gòu)的喇叭大口內(nèi)由PVC絕緣隔板分割成兩個(gè)獨(dú)立的電極倉(cāng)，電極倉(cāng)內(nèi)還填充有電極巖體耦合材料，電極控制器與電極連接，并公開(kāi)了一種應(yīng)用方法。本發(fā)明使得巖石工程中電阻率探測(cè)與激發(fā)極化探測(cè)的工作效率提高一倍以上，不僅大大節(jié)約了探測(cè)時(shí)間，而且改善了耦合效果，為獲得高質(zhì)量的數(shù)據(jù)提供了保障。
文檔編號(hào)G01R19/25GK103063894SQ20121058106
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者劉斌, 李術(shù)才, 郝亭宇, 聶利超, 王靜, 孫懷鳳, 宋杰, 劉征宇, 許新驥, 王傳武, 徐磊, 周浩, 林春金, 牛健, 張孝健 申請(qǐng)人:山東大學(xué)