一種巖石和礦石標本的電性測量裝置的製作方法

2023-10-28 11:47:52 2

專利名稱：一種巖石和礦石標本的電性測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型專利屬於地球物理學中的巖石物理學領域，涉及一種巖(礦)石標本的電性測量裝置，特別涉及一種鑽孔或地面採樣標本的電性測量裝置。
背景技術：
巖(礦)石電性特性是勘探數據、地層信息和地質異常體三位一體聯繫的紐帶，也是電法勘探實測數據處理解釋的依據。測量巖石標本電性方法主要有野外露頭小四極、室內標本測量以及地球物理測井，但是由於野外露頭比較少以及地球物理測井影響因素多。室內標本測量成為了解巖石電性特徵的主要方法。一般將採集地面或鑽孔巖石標本切割成規則正六面體或圓柱體，然後浸泡、晾乾後使用電阻率儀器或者其他電法儀器採用二極或者四極裝置進行測量。四極裝置操作相對比較麻煩，在測量電極兩端時，又難於找到測量其準確位置，而且受巖石結構影響巨大；二極裝置操作簡便，但是由於測量和供電電極共用存在「過電位」影響，容易造成測量不準。
發明內容本實用新型的目的是克服上述巖石和礦石標本的二極和四極裝置中現有技術的缺陷，將二極裝置的測量和供電電極分離；提供一種結構緊湊、小巧、使用方便、可操作性等特點的巖石和礦石標本的電性測量裝置。
本實用新型的設計方案是:它包括兩個Cu-CuSO4不極化電極、絕緣螺杆和測量儀器，所述Cu-CuSO4不極化電極的結構為測量標本架，兩個測量標本架之間通過至少三根絕緣螺杆連接，其中至少一根設有刻度，兩個測量標本架的接收電極端位置相向；測量時，兩個測量標本架的接收電極端分別通過標本耦合物與被測標本固定連接。優選:所述測量標本架包括底座、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位置上設有凹槽，供電電極通過凹槽與供電支架連接，供電電極的電極接觸杆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杆從測量支架上的小孔中穿出，盛液導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連接。所述盛液導電管中盛滿飽和硫酸銅溶液，封閉盛液導電管的開口後盛液導電管柱體內不留空隙，所述盛液導電管上端設有開口和口塞，下端設有水閥。能夠方便快捷的注入和放出飽和硫酸銅溶液。所述標本耦合物為飽和硫酸銅浸泡後的脫脂海綿或加入飽和硫酸銅溶液揉成的麵團。所述的接收電極為紫銅材質，能夠和盛液導電管中飽和硫酸銅溶液及標本耦合物形成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有兩個螺杆接口，下端各設有一個螺杆接口，供電支架和測量支架上設有的螺杆接口水平位置一一對應，三根絕緣螺杆分別與兩個測量標本架上的供電支架和測量支架上的對應螺杆接口連接，位於下端的一根絕緣螺杆設有刻度。所述底座上設有一個凹槽，該凹槽槽口與上方的水閥閥口位置對應。能夠收集實驗過程中流出的硫酸銅溶液，避免汙染環境。所述一對測量標本架中至少一支測量標本架下方與滑軌滑動連接。測量時安裝移動方便。本實用新型的特點是:1.結合二極裝置和四極裝置的優點，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；3.利用一個固定塑料杆能夠自由調整零點坐標，讀取被測標本的長度；4.該裝置能夠用於巖石和礦石標本電阻率、極化率、充電率、復電阻率、相位等各種電性參數測量。

圖1為本實用新型實施例1的主視結構示意圖。圖2為本實用新型實施例1的俯視結構示意圖。圖3為本實用新型實施例1的測量裝置及測量示意圖。
具體實施方式
本實用新型通過下面的實施例可以對本實用新型作進一步的描述，然而，本實用新型的範圍並不限於下述實施例。實施例11.巖石和礦石電性的測量標本架I的組裝如圖1、2所示:巖石和礦石電性的測量標本架I包括底座3、供電支架4、測量支架
5、盛液導電管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對應的凹槽上，並且供電電極7和接收電極8的電極接觸杆分別從對應的供電支架4和測量支架5上小孔中穿出；在電極凹槽內分別放入封線線圈，然後將盛液導電管6安置在供電支架4和測量支架5上電極端凹槽內，用周圍四個螺絲固定使之密封；最後將其放在底座3上，並且用螺絲固定加固。檢查各個接觸部分密封性，尤其在電極、盛液導電管和支架之間。然後閉上盛液導電管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電管6圓柱體內不留空隙，然後用木塞塞緊。用乾燥的布或紙擦乾巖石和礦石電性的測量標本架表面。2.巖石和礦石電性測量裝置的組裝如圖3所不:巖石和礦石標本電性測量裝置它包括一對巖石和礦石電性的測量標本架1，三根絕緣螺杆2 (其中一根帶有刻度)，絕緣螺杆為塑料固定螺杆，標本耦合物9，被測標本10，測量儀器11。根據前面說明組裝一對巖石和礦石電性的測量標本架1，然後分別在測量支架另一端放入標本耦合物(飽和硫酸銅浸泡後的脫脂海綿或飽和加入飽和硫酸銅溶液揉成的麵團);如圖3所示將切割後的巖石和礦石標本通過三根絕緣螺杆2和一對測量標本架I固定，並且將有坐標螺杆零點刻度調整到被測標本10 —端位置。讀取和記錄標本的長度，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。然後測量需要測量的對應參數並記錄。其它實施例中所述一對測量標本架I中至少一支測量標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.巖石和礦石標本電性測量操作步驟①巖石和礦石標本切割。採用石材切割機將地面或者鑽孔巖(礦)石標本切割成規則形體，一般為圓柱體或長方體，必須保證橫切面光滑和完整。②巖石和礦石標本浸泡和晾乾。為了儘可能模擬標本自然中的賦存狀態，首先浸泡被測巖(礦)石標本12小時以上，然後晾乾廣3小時，必須保證標本表面乾燥。③巖石和礦石標本編號及測量。將每個標本進行編號，並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本耦合物製作。飽和硫酸銅溶液在盛液導電管和標本耦合物中都要採用。用容器盛一杯蒸餾水，然後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巖石和礦石電性測量裝置的組裝(見上面說明)。將被測標本安置測量裝置上，並且用屏蔽線連接至測量儀器相應接線柱上。⑥裝置檢查。檢查測量裝置乾燥與否，接線是否正確。⑦測量與記錄。調試儀器，採用相應儀器測量並記錄相關參數和數據。
權利要求1.一種巖石和礦石標本的電性測量裝置，它包括兩個Cu-CuSO4不極化電極、絕緣螺杆(2)和測量儀器(11)，其特徵在於所述Cu-CuSO4不極化電極的結構為測量標本架(1)，兩個測量標本架(I)之間通過至少三根絕緣螺杆(2)連接，其中至少一根設有刻度，兩個測量標本架(I)的接收電極端位置相向；測量時，兩個測量標本架(I)的接收電極端分別通過標本耦合物(9)與被測標本(10)固定連接。
2.根據權利要求1所述的一種巖石和礦石標本的電性測量裝置，其特徵在於所述測量標本架(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)中部對應位置上設有凹槽，供電電極(7)通過凹槽與供電支架(4)連接，供電電極(7)的電極接觸杆從供電支架(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)的電極接觸杆從測量支架(5)上的小孔中穿出，盛液導電管(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)的兩側連接。
3.根據權利要求2所述的一種巖石和礦石標本的電性測量裝置，其特徵在於所述盛液導電管(6)中盛滿飽和硫酸銅溶液，封閉盛液導電管(6)的開口後盛液導電管(6)柱體內不留空隙，所述盛液導電管(6)上端設有開口和口塞，下端設有水閥。
4.根據權利要求2所述的一種巖石和礦石標本的電性測量裝置，其特徵在於所述的供電支架(4)和測量支架(5)的上端各水平設有兩個螺杆接口，下端各設有一個螺杆接口，供電支架(4 )和測量支架(5 )上設有的螺杆接口水平位置一一對應，三根絕緣螺杆(2 )分別與兩個測量標本架(I)上的供電支架(4)和測量支架(5)上的對應螺杆接口連接，位於下端的一根絕緣螺杆(2 )設有刻度。
5.根據權利要求3所述的一種巖石和礦石標本的電性測量裝置，其特徵在於所述底座(3 )上設有一個凹槽，該凹槽槽口與上方的水閥閥口位置對應。
6.根據權利要求1所述的一種巖石和礦石標本的電性測量裝置，其特徵在於所述一對測量標本架(I)中至少一支測量標本架下方與滑軌滑動連接。
專利摘要本實用新型公開了一種巖石和礦石標本的電性測量裝置，它包括兩個Cu-CuSO4不極化電極、絕緣螺杆(2)和測量儀器(11)，所述Cu-CuSO4不極化電極的結構為測量標本架(1)，兩個測量標本架(1)之間通過至少三根絕緣螺杆(2)連接，其中至少一根設有刻度，兩個測量標本架(1)的接收電極端位置相向；測量時，兩個測量標本架(1)的接收電極端分別通過標本耦合物(9)與被測標本(10)固定連接。本實用新型能消除二極裝置產生「過電位」的影響；通過盛液導電管(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；能讀取被測標本的長度；該裝置能夠用於巖石和礦石標本電阻率、極化率、充電率、復電阻率、相位等各種電性參數測量。
文檔編號G01R31/00GK203164316SQ201220645678
公開日2013年8月28日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者鄧居智, 陳輝, 劉慶成, 張志勇, 郭猛猛 申請人:東華理工大學