CN102944799B - 一种岩石或矿石标本的电性测量装置 - Google Patents

一种岩石或矿石标本的电性测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种岩（矿）石标本的电性测量装置，它包括两个Cu-CuSO4不极化电极、绝缘螺杆(2)和测量仪器(11)，所述Cu-CuSO4不极化电极的结构为测量标本架(1)，两个测量标本架(1)之间通过至少三根绝缘螺杆(2)连接，其中至少一根设有刻度，两个测量标本架(1)的接收电极端位置相向；测量时，两个测量标本架(1)的接收电极端分别通过标本耦合物(9)与被测标本(10)固定连接。本发明能消除二极装置产生“过电位”的影响；通过盛液导电管(6)注入饱和硫酸铜溶液和测量电极两面形成Cu-CuSO4不极化面消除激电效应；能读取被测标本的长度；该装置能够用于岩（矿）石标本电阻率、极化率、充电率、复电阻率、相位等各种电性参数测量。

Description

一种岩石或矿石标本的电性测量装置
技术领域
 本发明专利属于地球物理学中的岩石物理学领域，涉及一种岩石或矿石标本的电性测量装置，特别涉及一种钻孔或地面采样标本的电性测量装置。
背景技术
岩石或矿石电性特性是勘探数据、地层信息和地质异常体三位一体联系的纽带，也是电法勘探实测数据处理解释的依据。测量岩石标本电性方法主要有野外露头小四极、室内标本测量以及地球物理测井，但是由于野外露头比较少以及地球物理测井影响因素多。室内标本测量成为了解岩石电性特征的主要方法。一般将采集地面或钻孔岩石标本切割成规则正六面体或圆柱体，然后浸泡、晾干后使用电阻率仪器或者其他电法仪器采用二极或者四极装置进行测量。四极装置操作相对比较麻烦，在测量电极两端时，又难于找到测量其准确位置，而且受岩石结构影响巨大；二极装置操作简便，但是由于测量和供电电极共用存在“过电位”影响，容易造成测量不准。
发明内容
本发明的目的是克服上述岩石或矿石标本的二极和四极装置中现有技术的缺陷，将二极装置的测量和供电电极分离；提供一种结构紧凑、小巧、使用方便、可操作性等特点的岩石或矿石标本的电性测量装置。
本发明的设计方案是：它包括两个Cu-CuSO4不极化电极、绝缘螺杆和测量仪器，所述Cu-CuSO4不极化电极的结构为测量标本架，两个测量标本架之间通过至少三根绝缘螺杆连接，其中至少一根设有刻度，两个测量标本架的接收电极端位置相向；测量时，两个测量标本架的接收电极端分别通过标本耦合物与被测标本固定连接。
优选：所述测量标本架包括底座、供电支架和测量支架，所述的供电支架和测量支架中部对应位置上设有凹槽，供电电极通过凹槽与供电支架连接，供电电极的电极接触杆从供电支架上的小孔中穿出，接收电极通过另一凹槽与测量支架连接，接收电极的电极接触杆从测量支架上的小孔中穿出，盛液导电管两端及两端的密封线圈与两边的供电电极及供电支架和接收电极及测量支架之间密封连接，所述供电支架和测量支架分别与底座的两侧连接。
所述盛液导电管中盛满饱和硫酸铜溶液，封闭盛液导电管的开口后盛液导电管柱体内不留空隙，所述盛液导电管上端设有开口和口塞，下端设有水阀。能够方便快捷的注入和放出饱和硫酸铜溶液。
所述标本耦合物为饱和硫酸铜浸泡后的脱脂海绵或加入饱和硫酸铜溶液揉成的面团。所述的接收电极为紫铜材质，能够和盛液导电管中饱和硫酸铜溶液及标本耦合物形成Cu-CuSO4不极化电极，消除激电影响。
所述的供电支架和测量支架的上端各水平设有两个螺杆接口，下端各设有一个螺杆接口，供电支架和测量支架上设有的螺杆接口水平位置一一对应，三根绝缘螺杆分别与两个测量标本架上的供电支架和测量支架上的对应螺杆接口连接，位于下端的一根绝缘螺杆设有刻度。
所述底座上设有一个凹槽，该凹槽槽口与上方的水阀阀口位置对应。能够收集实验过程中流出的硫酸铜溶液，避免污染环境。
所述一对测量标本架中至少一支测量标本架下方与滑轨滑动连接。测量时安装移动方便。
本发明的特点是：
1.结合二极装置和四极装置的优点，将二极装置的测量电极和供电电极分离消除“过电位”的影响；
2. 通过盛液导电管6注入饱和硫酸铜溶液和测量电极两面形成Cu-CuSO4不极化面消除激电效应；
3. 利用一个固定塑料杆能够自由调整零点坐标，读取被测标本的长度；
4. 该装置能够用于岩石或矿石标本电阻率、极化率、充电率、复电阻率、相位等各种电性参数测量。
附图说明
图1为本发明实施例1的主视结构示意图。
图2为本发明实施例1的俯视结构示意图。
图3为本发明实施例1的测量装置及测量示意图。
具体实施方式
本发明通过下面的实施例可以对本发明作进一步的描述，然而，本发明的范围并不限于下述实施例。
实施例1
1. 岩石或矿石电性的测量标本架1的组装
如图1、2所示：岩石或矿石电性的测量标本架1包括底座3、供电支架4、测量支架5、盛液导电管6、供电电极7和接收电极8。
将供电电极7和接收电极8分别安置在供电支架4和测量支架5对应的凹槽上，并且供电电极7和接收电极8的电极接触杆分别从对应的供电支架4和测量支架5上小孔中穿出；在电极凹槽内分别放入封线线圈，然后将盛液导电管6安置在供电支架4和测量支架5上电极端凹槽内，用周围四个螺丝固定使之密封；最后将其放在底座3上，并且用螺丝固定加固。检查各个接触部分密封性，尤其在电极、盛液导电管和支架之间。然后闭上盛液导电管6下端水阀，在上端开口处注入饱和硫酸铜溶液使其整个盛液导电管6圆柱体内不留空隙，然后用木塞塞紧。用干燥的布或纸擦干岩石或矿石电性的测量标本架表面。
2. 岩石或矿石电性测量装置的组装
如图3 所示：岩石或矿石标本电性测量装置它包括一对岩石或矿石电性的测量标本架1，三根绝缘螺杆2（其中一根带有刻度），绝缘螺杆为塑料固定螺杆，标本耦合物9，被测标本10，测量仪器11。
根据前面说明组装一对岩石或矿石电性的测量标本架1，然后分别在测量支架另一端放入标本耦合物（饱和硫酸铜浸泡后的脱脂海绵或饱和加入饱和硫酸铜溶液揉成的面团）；如图3所示将切割后的岩石或矿石标本通过三根绝缘螺杆2和一对测量标本架1固定，并且将有坐标螺杆零点刻度调整到被测标本10一端位置。读取和记录标本的长度，选择屏蔽线安置如图3所示连接到测量仪器上，两个供电电极7通过屏蔽线与测量仪器11上的A、B端连接，两个接收电极8通过屏蔽线与测量仪器11上的M、N端连接。然后测量需要测量的对应参数并记录。
其它实施例中所述一对测量标本架1中至少一支测量标本架下方与滑轨滑动连接。主要是考虑测量时安装移动方便。
3. 岩石或矿石标本电性测量操作步骤
①岩石或矿石标本切割。采用石材切割机将地面或者钻孔岩石或矿石标本切割成规则形体，一般为圆柱体或长方体，必须保证横切面光滑和完整。
②岩石或矿石标本浸泡和晾干。为了尽可能模拟标本自然中的赋存状态，首先浸泡被测岩石或矿石标本12小时以上，然后晾干1~3小时，必须保证标本表面干燥。
③岩石或矿石标本编号及测量。将每个标本进行编号，并且测量和记录其横切面积及长度。
④ 配置饱和硫酸铜溶液及标本耦合物制作。饱和硫酸铜溶液在盛液导电管和标本耦合物中都要采用。用容器盛一杯蒸馏水，然后加入硫酸铜晶体不断搅拌直至饱和（底部还有少量硫酸铜晶体）。
⑤岩石或矿石电性测量装置的组装（见上面说明）。将被测标本安置测量装置上，并且用屏蔽线连接至测量仪器相应接线柱上。
⑥ 装置检查。检查测量装置干燥与否，接线是否正确。
⑦ 测量与记录。调试仪器，采用相应仪器测量并记录相关参数和数据。

Claims (6)

1.一种岩石或矿石标本的电性测量装置，它包括两个Cu-CuSO4不极化电极、绝缘螺杆（2）和测量仪器（11），其特征在于所述Cu-CuSO4不极化电极的结构为测量标本架（1），两个测量标本架（1）之间通过至少三根绝缘螺杆（2）连接，其中至少一根设有刻度，两个测量标本架（1）的接收电极端位置相向；测量时，两个测量标本架（1）的接收电极端分别通过标本耦合物（9）与被测标本（10）固定连接；所述测量标本架（1）包括底座（3）、供电支架（4）和测量支架（5），所述的供电支架（4）和测量支架（5）中部对应位置上设有凹槽，供电电极（7）通过凹槽与供电支架（4）连接，供电电极（7）的电极接触杆从供电支架（4）上的小孔中穿出，接收电极（8）通过另一凹槽与测量支架（5）连接，接收电极（8）的电极接触杆从测量支架（5）上的小孔中穿出，盛液导电管（6）两端及两端的密封线圈与两边的供电电极（7）及供电支架（4）和接收电极（8）及测量支架（5）之间密封连接，所述供电支架（4）和测量支架（5）分别与底座（3）的两侧连接。
2.根据权利要求1所述的一种岩石或矿石标本的电性测量装置，其特征在于所述盛液导电管（6）中盛满饱和硫酸铜溶液，封闭盛液导电管（6）的开口后盛液导电管（6）柱体内不留空隙，所述盛液导电管（6）上端设有开口和口塞，下端设有水阀。
3.根据权利要求1所述的一种岩石或矿石标本的电性测量装置，其特征在于所述标本耦合物（9）为饱和硫酸铜浸泡后的脱脂海绵或加入饱和硫酸铜溶液揉成的面团。
4.根据权利要求1所述的一种岩石或矿石标本的电性测量装置，其特征在于所述的供电支架（4）和测量支架（5）的上端各水平设有两个螺杆接口，下端各设有一个螺杆接口，供电支架（4）和测量支架（5）上设有的螺杆接口水平位置一一对应，三根绝缘螺杆（2）分别与两个测量标本架（1）上的供电支架（4）和测量支架（5）上的对应螺杆接口连接，位于下端的一根绝缘螺杆（2）设有刻度。
5.根据权利要求2所述的一种岩石或矿石标本的电性测量装置，其特征在于所述底座（3）上设有一个凹槽，该凹槽槽口与上方的水阀阀口位置对应。
6.根据权利要求1所述的一种岩石或矿石标本的电性测量装置，其特征在于所述两个测量标本架（1）中至少一个测量标本架下方与滑轨滑动连接。
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